考虑异常安全的赋值运算符

一、赋值运算符需要考虑的因素

一个赋值运算符需要考虑的因素，有以下四点：

1. 检查返回值类型是否是该类类型的引用，并且返回值也是自身引用（即*this）。

• 如果返回类型是一个void，那么就不能进行连续赋值（s1=s2=s3）。s1=s2=s3实际上是s1=(s2=s3)，首先是s3对s2进行赋值，赋值完毕之后，会返回一个NULL，这就相当于s1=NULL，这样是C++不允许的，所以会出现编译错误。
• 如果返回值不是一个引用，那么会多调用一次拷贝构造和析构函数，程序的效率相对而言会更低

2. 检查函数的形参是否是const引用类型。
因为如果传入的参数不是引用，而是一个实例的话，那么在实参对形参结合的这个过程中会调用拷贝构造函数。而如果是一个引用就会避免这种无端的销毁，从而提高效率。之所以声明为const，是因为在赋值运算符中，我们可以保证不会对对象进行修改。

3. 检查是否释放掉自身已有内存。
如果我们忘记在赋值之前释放掉自身已有内存，那么就会出现内存泄漏。

4. 检查是否判断自我赋值
如果没有判断是否为自我赋值，那么当是同一个对象进行赋值时，释放掉自身对象，其实也是将传入参数的内存也释放掉了，因此就找不到要赋值的内容了。

二、赋值运算符的常用写法

根据上面的四点，我以模拟String类的赋值运算符为例，我们可以写出下面的赋值运算符重载函数：

String& operator=(const String& s)
{
	if (this != &s)      //判断是否自我赋值
	{
		delete[] _str;               //释放自身原有空间
		char* pStr = new char[s._capacity + 1];
		strcpy(pStr, s._str);
		_str = pStr;
	}
	return *this;
}

上面的赋值运算符重载函数有问题吗？
乍一看是没有问题的，但是假如我们深入的考虑的话，就会发现一个很严重的问题。如果我们使用new时空间不足，那么new就会抛出异常。那么pStr就是一个空指针，这样很容易导致程序崩溃，这就是一个异常安全问题。

解决办法：
方法一：先用new分配新空间，再使用delete释放原空间。如下所示：

String& operator=(const String& s)
{
	if (this != &s)      //判断是否自我赋值
	{
		char* pStr = new char[s._capacity + 1];
		strcpy(pStr, s._str);
		delete[] _str;               //释放自身原有空间
		_str = pStr;
	}
	return *this;
}

这样在new分配成功后才释放空间，也就是在内存分配失败时，我们可以保证对象不会被修改。

方法二：先创建一个临时对象，然后再将这个临时对象与原来的对象进行交换。

String& operator=(const String& s)
{
	if (this != &s)      //判断是否自我赋值
	{
		String s1(s);
		char* pStr=s1._str;
		s1._str=_str;
		_str=pStr;
	}
	return *this;
}

在上面的代码中，首先创建一个临时对象s1，并且调用拷贝构造函数用传入的形参s为s1初始化。然后将s1._str与自身的_str进行交换。当运行出s1的作用域时，s1会被销毁，因为这时s1._str指向的内存就是自身原来的内存，所以销毁的相当于自身原来的空间。过程如下图所示：
（1）开始时，创建临时对象

（2）执行交换语句后。

（3）s1出作用域，临时对象被销毁

（4）如此便完成了赋值工作