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C++小品:吃火鍋與shared_ptr,指針,拷貝構(gòu)造函數(shù)和delete

原文來自

http://imcc.blogbus.com/

C++小品:吃火鍋與shared_ptr,指針,拷貝構(gòu)造函數(shù)和delete

讀者Terry問到一個(gè)關(guān)于拷貝構(gòu)造函數(shù)的問題,大家可以參考答Terry:拷貝構(gòu)造函數(shù),其中論述了拷貝構(gòu)造函數(shù)的必要性,然而,任何事物都是具有兩面性的,有時(shí)候我們需要自己定義類的拷貝構(gòu)造函數(shù)來完成類的拷貝,然后,有的時(shí)候,這種以拷貝一個(gè)對(duì)象來完成另外一個(gè)對(duì)象的創(chuàng)建是不合理的(也就是在現(xiàn)實(shí)世界中,這種對(duì)象沒有可復(fù)制性,例如,人民幣),是應(yīng)該被禁止的。我們來舉一個(gè)吃火鍋的例子:

// 火鍋,可以從中取出其中燙的東西
class hotpot
{
public:
hotpot(string f) : food(f)
{
}
string fetch()
{
return food;
}
private:
string food;
};

// 吃火鍋用的碗,當(dāng)然是每個(gè)人專用的
class bowl
{
public:
bowl(string o) : owner(o)
{
}
void put(string food)
{
cout<<"put "< }

private:
string owner;
};
// 吃火鍋的人
class human
{
public:
// 名子和吃的火鍋
human(string n,shared_ptr ppot) : name(n),pot(ppot)
{
pbowl = new bowl(name);
};
// OK了,從火鍋中取出來放到自己的碗里
void fetch()
{
string food = pot->fetch();
// 放到自己的碗里
coutput(food);
}

private:
string name;
shared_ptr pot;
bowl* pbowl;
};
int main()
{
// 服務(wù)員端上來牛肉火鍋
shared_ptr fpot(new hotpot("beaf"));
// terry入席
human terry("terry",fpot);
// 又來了一個(gè)姓陳的,這里用的是默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建terry的副本
human chen = terry;
// terry夾了一塊肉
terry.fetch();
// 陳先生也夾了一塊肉
chen.fetch();

return 0;
}

到這里,似乎看起來一切OK,然而從程序輸出中我們卻發(fā)現(xiàn)了問題:

terry put beaf into terry's bowl.
terry put beaf into terry's bowl.

O my god!明明是兩個(gè)人(terry和chen),但是好像卻只有一個(gè)人做了兩次,陳先生也把肉加到了terry的碗里。

這就是當(dāng)類中有指針類型的數(shù)據(jù)成員時(shí),使用默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)所帶來的問題,導(dǎo)致其中的某些指針成員沒有被合理地初始化,這別是當(dāng)這些指針指向的是與這個(gè)對(duì)象(human)有所屬關(guān)系的資源(bowl),在這種時(shí)候,我們必須自己定義類的拷貝構(gòu)造函數(shù),完成指針成員的合理初始化。在human中添加一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)

human(const human& h)
{
// 兩個(gè)人顯然不能同名,所以只好給個(gè)無名氏了
name = "unknown";
// 使用不同的碗
// bowl和human有所屬關(guān)系,所以這里必須創(chuàng)建新的對(duì)象
pbowl = new bowl(name);
// 不過可以吃同一個(gè)火鍋
// pot和human并沒有所屬關(guān)系,所以可以共享一個(gè)對(duì)象
pot = h.pot;
};

添加拷貝構(gòu)造構(gòu)造函數(shù)之后,兩個(gè)人不會(huì)將東西放到同一個(gè)碗中了,自己取得東西不會(huì)放到別人的碗里:

terry put beaf into terry's bowl.
unknown put beaf into unknown's bowl.

這樣修改好多了,至少兩個(gè)人不會(huì)用同一個(gè)碗了。然而,這樣還是有問題,我們無法給第二個(gè)人命名,他成了無名氏了,這就是類當(dāng)中的那些沒有可復(fù)制性的數(shù)據(jù)成員(一個(gè)人的名字自然不可以復(fù)制給另外一個(gè)人,如果human中有個(gè)wife,那肯定要上演世界大戰(zhàn)了),拷貝構(gòu)造函數(shù)就會(huì)產(chǎn)生這樣的問題。

實(shí)際上,對(duì)于這類不具備可復(fù)制性的對(duì)象,為了不引起混亂,其拷貝構(gòu)造操作是應(yīng)當(dāng)被禁止的,新標(biāo)準(zhǔn)C++11就注意到了這個(gè)問題,提供了一個(gè)delete關(guān)鍵字來禁用某些可能存在的(即使你規(guī)定human不可復(fù)制,也無法阻止程序員在使用human時(shí)寫出human chen = terry這樣的不合理的代碼)默認(rèn)的(類的拷貝構(gòu)造函數(shù)是默認(rèn)提供的,對(duì)于那些不具備可復(fù)制性的類來說,這簡直是畫蛇添足,好心辦了壞事情)不合理的操作,這樣,我們就不能使用拷貝 構(gòu)造函數(shù)了:

// 禁用human的拷貝構(gòu)造函數(shù)
human(const human& h) = delete;

經(jīng)過這樣的定義,當(dāng)我們在代碼中嘗試將一個(gè)對(duì)象復(fù)制給另外一個(gè)對(duì)象(會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù))時(shí),編譯器就會(huì)出錯(cuò)誤提示,提醒程序員:hi,這樣可不行,我是獨(dú)一無二的,不能夠被復(fù)制

human chen = terry;

編譯器給這樣的提示:
Noname1.cpp:41:2: error: deleted function 'human::human(const human&)'
Noname1.cpp:59:15: error: used here

所以,總結(jié)起來,在使用拷貝構(gòu)造函數(shù)時(shí),有兩個(gè)需要注意的地方:

  • 如果類當(dāng)中有指向具有所屬關(guān)系的對(duì)象的指針時(shí)(human中的pbowl指向的是屬于human的bowl對(duì)象,每個(gè)human對(duì)象應(yīng)該有專屬的bowl對(duì)象),我們必須自定義拷貝構(gòu)造函數(shù),為這個(gè)指針創(chuàng)建屬于自己的專屬對(duì)象。
  • 如果這個(gè)類當(dāng)中,有不具備可復(fù)制性的成員(例如name,rmb,wife等),為了防止對(duì)象被錯(cuò)誤的復(fù)制(即使我們沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù),編譯器也會(huì)默認(rèn)提供,真是多此一舉),我們必須用delete禁用拷貝構(gòu)造函數(shù),這樣才能保證對(duì)象不會(huì)被錯(cuò)誤地復(fù)制。關(guān)于human的克隆技術(shù),應(yīng)當(dāng)是被明令禁止(delete)的。

posted on 2011-09-10 16:10 陳良喬——《我的第一本C++書》 閱讀(2220) 評(píng)論(0)  編輯 收藏 引用


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