C++中的对象赋值

Question

为了具体化我的问题，我使用了具有以下定义的 Matrix 类：

Matrix(unsigned int, unsigned int); // matrix of the given dimension full of zeroes
Matrix(Matrix*); // creates a new matrix from another one
int &operator()(int, int);  // used to access the matrix
int **matrix; // the matrix

现在取这两个代码sn-ps：

第一：

Matrix test(4,4);
Matrix ptr = test;
ptr(0,0) = 95;

第二：

Matrix test(4,4);
Matrix *ptr = &test;
(*ptr)(0,0) = 95;

两个代码的效果一样，(0,0)位置的元素得到95（第一个sn-p和Java很像，所以才问这个问题的原因）。 问题是，这两种方法都正确地分配了对象吗？

Answer 1

这有点复杂。

考虑这个简单的类：

class Thing1
{
public:
  int n;
}

现在我们尝试第一个实验：

Thing1 A;
A.n = 5;

Thing1 B = A;
B.n = 7;

cout << A.n << " " << B.n << endl;

结果是“5 7”。 A 和 B 是两个独立的对象。改变一个不会改变另一个。

第二次实验：

Thing1 *p = &A;
p->n = 9;

cout << A.n << " " << p->n << endl;

结果是“9 9”； p 是指向A 的指针，所以A.n 和p->n 是同一个东西。

现在事情变得复杂了：

class Thing2
{
public:
  int *p;
};

...
Thing2 A;
A.p = new int(2);

Thing2 B = A;
*(B.p) = 4;

cout << *(A.p) << " " << *(B.p) << endl;

现在结果是“4 4”。赋值B = A 复制了指针，所以虽然A 和B 是两个不同的对象，但它们的指针指向同一个int。这是浅拷贝。一般来说，如果你想制作一个深拷贝（也就是说，每个事物都指向它自己的一个int），你必须要么手工完成，要么给类一个赋值运算符 将处理它。由于您的 Matrix 类没有显式赋值运算符，因此编译器为其提供了默认值——即浅拷贝。这就是为什么在您的第一个 sn-p 中，两个矩阵似乎都发生了变化。

编辑：感谢@AlisherKassymov，指出Thing A=B; 形式的声明使用复制构造函数，而不是赋值运算符。 em> 因此，要使上述代码中的解决方案起作用，复制构造函数必须进行深层复制。 （请注意，如果复制构造函数这样做，您几乎肯定希望赋值运算符也这样做（参见Rule of Three））。另请注意，如果这些函数变得复杂，则只需让复制构造函数调用赋值运算符即可。）

Answer 2

在这种情况下，Java 行为的等价物使用 C++ references

表示

Matrix test(4,4);
Matrix &ptr = test;
ptr(0,0) = 95;

这段代码确实和指针版本做同样的事情，即它修改了原来的test对象。

您的第一个代码示例正式创建原始对象的副本，然后修改该副本。但是，您的 Matrix 类似乎是一个多级对象，它拥有一些较低级别的内存（matrix 指针）。如果您的Matrix 类复制构造函数实现了浅复制逻辑（即，它与原始对象共享较低级别的矩阵数据，而不是对其进行深度复制），那么修改副本似乎也会修改原始对象。这种行为是正确还是不正确取决于您的意图。

在您的 cmets 中，您提到第一个代码似乎也修改了原始对象。这立即意味着您的类实际上实现了浅拷贝逻辑。看起来它不是您设计的预期部分。显然，您在实现 Matrix 类时忘记关注 Rule of Three。

Answer 3

第一个将test 的值复制到ptr。 第二个将ptr设置为指向test地址的指针

这两个动作不一样。在第一种情况下，ptr 将具有与 test 相同的值，但它们本身是该数据的两个不同副本，因此您对 ptr(0,0) = 95; 的分配不会设置 test(0, 0)。

然而，在第二种情况下，ptr 指向test 的地址，因此ptr 的解引用是 测试。因此，当您在此处设置值时，实际上也设置了 test(0, 0) 的值。

这可以通过以下程序轻松验证：

#include <iostream>
class Test{
public:
    int i;
};

int main(){
    Test c;
    c.i = 1;

    Test d = c;
    d.i = 2;
    std::cout << "Value: " << c.i << "\n";

    Test* e = &c;
    (*e).i = 2;
    std::cout << "Pointer: " << c.i << "\n";
}

当然，如果您动态分配矩阵（新），那么当您按照第一个示例复制值时，也会复制指向数据的指针，因此当您设置新数据时，它似乎等于第二个例子。

Answer 4

这两个不相等。

第一个sn-p

Matrix test，将完整内容复制到Matrix ptr。 当您稍后使用ptr 时，您只更改副本，而不是原始Matrix test。

第二个sn-p

Matrix test的地址被放入指针Matrix *ptr。 指针现在保存test 的地址。 当您编写(*ptr) 时，您取消引用指针并使用原始test 的值。

在 Java 中

在 java 中，所有对象都是一种指针（int 等原语不是）。当您在那里将一个对象分配给另一个对象时，默认设置是仅覆盖指针值。像你的第二个例子一样工作。