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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
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(jiǎn)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?cè)诖a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。