WikiSort.ru - Не сортированное

Явное присваивание в выражении

Object A;
Object B;
A = B;       // транслируется как Object::operator=(const Object&), 
             // таким образом вызывается A.operator=(B)

Инициализация

Объект может быть инициализирован любым из следующих способов.

a. При помощи объявления

Object B = A; // транслируется как Object::Object(const Object&)

b. При помощи аргументов функции

type function (Object a);

c. При помощи возвращаемого значения функции

Object a = function();

Конструктор копирования используется только в последнем случае (инициализации) и не используется вместо присваивания (то есть там, где используется оператор присваивания).

Неявный конструктор копирования класса вызывает базовые конструкторы копирования и копии их членов, соответствующие их типу. Если это тип класса, то вызывается конструктор копирования. Если это скалярный тип, то используется встроенный оператор присваивания. И наконец, если это массив, то каждый элемент копируется соответствующим их типу образом.^[2]

Применением явного конструктора копирования программист может определить дальнейшие действия после копирования объекта.

Неявный конструктор копирования

#include <iostream>

class Person
{
    public:
        int age;
        Person(int age) : age(age) {}
};

int main()
{
    Person timmy(10);
    Person sally(15);

    Person timmy_clone = timmy;
 
    std::cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << std::endl;
 
    timmy.age = 23;
 
    std::cout << timmy.age << " " << sally.age << " " << timmy_clone.age << std::endl;
}

Результат

10 15 10
23 15 10

Как и ожидалось, timmy скопировался в новый объект timmy_clone. При изменении возраста (age) timmy, у timmy_clone возраст не менялся: объекты полностью независимы.

Компилятор сгенерировал для нас конструктор копирования, который может быть записан примерно так:

Person(Person const& copy)
  : age(copy.age) {}

Явный конструктор копирования

Следующий пример показывает один простой класс динамических массивов:

#include <iostream>

class Array
{
  public:
    int size;
    int* data;

    Array(int size)
        : size(size), data(new int[size]) {}

    ~Array() 
    {
        delete[] data;
    }
};
 
int main()
{
    Array first(20);
    first.data[0] = 25;

    {
        Array copy = first;

        std::cout << first.data[0] << " " << copy.data[0] << std::endl;
 
    }    // (1)
 
    first.data[0] = 10;    // (2)
}

Результат

25 25
Segmentation fault

Здесь компилятор сгенерировал конструктор копирования автоматически. Этот конструктор выглядит примерно так:

Array(Array const& copy)
  : size(copy.size), data(copy.data) {}

Проблема, связанная с этим конструктором, заключается в том, что он выполняет простое копирование указателя data. Он только копирует адрес, но не сами данные. И когда программа доходит до строчки (1), вызывается деструктор copy (объекты в стеке уничтожаются автоматически при достижении их границ). Как видно, деструктор Array удаляет массив data, поэтому когда он удаляет данные copy, он также удаляет данные first. Строка (2) теперь получает неправильные данные и записывает их. Это и приводит к знаменитой ошибке сегментации (segmentation fault).

В случае собственного конструктора копирования, выполняющего глубокое копирование, этой проблемы не возникнет:

Array(Array const& copy)
  : size(copy.size), data(new int[copy.size]) 
{
    std::copy(copy.data, copy.data + copy.size, data);    // #include <algorithm> для std::copy
}

Здесь создаётся новый массив int и содержимое копируется в него. Теперь деструктор copy только удалит его данные и не тронет данные first. Строка (2) больше не вызывает ошибку сегментации.

Вместо выполнения глубокого копирования можно использовать несколько оптимизирующих стратегий. Это позволит безопасным способом разрешить доступ к данным для нескольких объектов, тем самым экономя память. Стратегия копирование при записи создает копию данных только когда их записывает. Счетчик ссылок содержит счетчик количества объектов ссылающихся на данные и удаляет его только тогда, когда счетчик доходит до нуля (например, boost::shared_ptr).

Конструкторы копирования и шаблоны

Шаблонный конструктор не является конструктором копирования^{[источник не указан 645 дней]}.

template <typename T> Array::Array(const T& copy)
  : size(copy.size()), data(new int[copy.size()]) 
{
   std::copy(copy.begin(),copy.end(),data);
}

Этот конструктор не будет использоваться, если Т — тип Array.

Array arr(5);
Array arr2(arr);

Во второй строке будет вызван или нешаблонный конструктор копирования, или, в случае его отсутствия, конструктор копирования, определённый по умолчанию.