重载 = 运算符时返回对象的深层副本答案

【问题标题】：Returning deep copies of objects when overloading the = operator重载 = 运算符时返回对象的深层副本
【发布时间】：2011-07-23 03:42:42
【问题描述】：

所以我为整数创建了一个容器类，并且我想重载= 运算符，以便我可以返回对象的深层副本。我的代码工作，但两个对象指向同一个地址。这是 main.cpp 文件：

int main (int argc, const char * argv[]) {
    IntList cArray(5);

    for (int i = 0; i < cArray.getLength(); i++) {
        cArray[i] = (i + 1) * 10;
    }

    using namespace std;

    for (int i = 0; i < cArray.getLength(); i++)
        cout << cArray[i] << " ";
    cout << endl << popped << endl;

    IntList cArray2(4);

    for (int i = 0; i < cArray2.getLength(); i++)
        cArray2[i] = i * 5;

    cArray2 = cArray;
    cArray2[2] = 1000;

    for (int i = 0; i < cArray.getLength(); i++)
        cout << cArray[i] << " ";
    cout << endl;
    for (int i = 0; i < cArray2.getLength(); i++)
        cout << cArray2[i] << " ";
    cout << endl;

    return 0;
}

这是IntList 类的头文件：

class IntList {
private:
    int _length;
    int* _data;

public:
    IntList(int length);
    ~IntList();

    void erase();
    void reallocate(int length);    //  Faster way to call erase() and resize()
    void resize(int length);
    void insert(int value, int index);
    void prepend(int value);
    void append(int value);
    int pop(int index);
    void removeBefore(int index);    //  Exclusive
    void removeAfter(int index);    //  Exclusive
    int getLength();
    int indexOf(int value);

    int& operator[](int index);
    IntList operator=(IntList* source);
};

这是IntClass的operator=()方法的实现：

IntList IntList::operator=(IntList* source) {
    _length = source->getLength();

    reallocate(_length);

    for (int i = 0; i < _length; i++) {
        _data[i] = (*source)[i];
    }

    return *this;
}

【问题讨论】：

问题一定出在你初始化_data的方式上，但你没有向我们展示那部分。
@Mark, IntList::IntList(int length) : _data(new int[length]), _length(length) { }

标签： c++ arrays operator-overloading pass-by-value container-classes

【解决方案1】：

您没有使用指向 IntList 的指针 - operator= 通常采用 const & 并返回对分配给的实例的引用。

IntList & IntList::operator=(IntList const & source) {
  ...
  return *this;
}

记住你还需要一个拷贝构造函数：IntList(IntList const & source)

您可以创建一个 operator=，它接受一个指向 IntList 的指针 - 只有在您执行以下操作时才会起作用：

IntList l1;
IntList l2;
l1 = &l2;

这不是典型用法，如果需要，您应该明确说明，例如使用void IntList::copyFrom(IntList const *) 在这种情况下。

您应该进行的其他更改：

添加这个：

int operator[](int index) const;

使这些常量：

int getLength() const;
int indexOf(int value) const;

【讨论】：

查看我对马克回答的评论。
@Tyler：您需要将 getLength 设为 const，并添加一个 const operator[] - 请参阅更新后的答案
谢谢。那行得通。我没有正确地将我的函数标记为 const。
+1 以获得更深入的答案并指出三法则中缺失的部分。

【解决方案2】：

您的操作员需要签名IntList& operator=(const IntList& source);。请注意引用而不是指针，并且您还必须通过引用返回以允许分配链接。当您在需要隐式赋值的任何地方通过指针传递它时，将使用编译器生成的浅拷贝赋值运算符。

编辑：您还需要使 getLength const 能够在赋值运算符中被调用。

【讨论】：

我刚刚尝试了您的建议，我意识到我忘记将 IntList::getLength() 标记为 const。但现在 Xcode 告诉我“错误：语义问题：成员函数 'getLength' 不可行：'this' 参数的类型为 'const IntList'，但函数未标记为 const”。

【解决方案3】：

IntList IntList::operator=(IntList* source)

operator= 的签名错误，因为它的参数类型是指向IntList 的指针

正确的签名是这样的：

IntList & IntList::operator=(const IntList & source) //reference of source!
     //^^^ note this                      ^^^ note this as well!

也就是说，让参数类型和返回类型都引用。

【讨论】：

好点，但代码不会拒绝使用原始签名编译吗？
@Mark Ransom 旧代码完全有效，编译器很乐意为你生成一个默认的浅拷贝赋值运算符。
@Mark Ransom：不。在我看来，这只是另一个重载，您必须通过写 intlist2.operator=(&intlist) 来明确调用它。写intlist2=intlist1 不会调用它。

【解决方案4】：

因为您的赋值运算符需要一个指向 IntList 的指针，所以您需要这样调用它：

cArray2 = &cArray;

您的示例代码使用了编译器生成的默认赋值运算符。你的赋值运算符应该有这个声明：

IntList& IntList::operator=(IntList const& source)

【讨论】：