С++ - язык, который изучается постепенно.Присваиваивания.
                   Справочники Всё для создания сайта

Ссылки


Home
Бизнес
Справочники
Советы







Материалы книги получены с http://www.itlibitum.ru/

Присваивание

Присваивание одного объекта другому в C++ - дело серьезное. Впрочем, в обилии запутанных правил есть и положительная сторона - благодаря им вы постоянно остаетесь начеку и уделяете больше внимания программе.

Синтаксис и семантика присваивания

Для присваивания одного объекта другому используется оператор =.

Foo f;

Foo f1;

f1 = f;

Присваивание выполняется в третьей строке. Если бы f и f1 были целыми или чем-нибудь столь же простым, смысл этой строки был бы предельно ясен: содержимое области памяти, на которую ссылается f, копируется в область памяти, на которую ссылается f1. Только и всего. Но если Foo относится к нетривиальному классу, в C++ все заметно усложняется. В приведенном примере компилятор предоставляет оператор = по умолчанию, который вызывается для выполнения фактического копирования. Как и с конструкторами копий, вы можете спокойно сидеть и смотреть, как компилятор вкалывает за вас, или написать свой собственный оператор =. То, что делает версия по умолчанию, вам может и не понравиться, особенно в момент освобождения памяти деструктором

класса.

class String {

private:

char* s;

public:

String(char*);

~String();

void Dump(ostream& os);

};

String::String(char* str) : s(NULL)

{

if (str == NULL) { // NULL означает пустую строку

s = new char[1];

*s = '\0';

}

else {

s = new char[strlen(str) + 1];

strcpy(s, str);

}

}

String::~String()

{

delete s;

}

void String::Dump(ostream& os)

{

os << "\"" << s << "\"";

}

String* s1 = new String("Hello");

String* s2 = new String("Goodbye");

s2 = s1;

delete s1; // Память освободилась, вроде все нормально...

s2->Dump(); // Облом! Ха-ха-ха!

delete s2; // Помогите, убивают! Ха-ха-ха!

По умолчанию компилятор копирует содержимое s2->s поверх содержимого s1->s. При этом копируется значение указателя, а не символы, поэтому после присваивания возникают две большие проблемы. Два разных объекта ссылаются на одну область памяти, и никто не ссылается на копию Goodbye, созданную командой String* s2 = new String( "Goodbye");. Дальше - больше; при удалении s1 деструктор освобождает область памяти, на которую ссылается s1. Однако на эту память продолжает ссылаться указатель s2->s. Попытка вывести s2->s дает совершенно безумные результаты. «Комедия ошибок» достигает кульминации при попытке удалить s2, поскольку менеджер памяти попытается освободить ранее освобожденную область. Чего только не бывает в C++!

Разумеется, та же проблема возникает и при создании копий. Конструктор копий по умолчанию копирует указатель, а не данные, на которые он ссылается. По этой причине конструктор копий и оператор = обычно перегружаются одновременно.

Присваивание и инициализация

Мы уже обсуждали, чем инициализация отличается от присваивания, но эта тема настолько важна, что я повторю еще раз. Если объект слева от оператора = был сконструирован заранее, = означает присваивание. Если в этом выражении он конструируется впервые, речь идет о конструировании и конструкторах. В следующем примере первая строка с символом = выполняет инициализацию и вызывает конструктор копий. Вторая строка выполняет присваивание и вызывает оператор =.

Foo f;

Foo f1 = f; // Инициализация; f1 еще не существует

f1 = f; // Присваивание: объект f1 уже сконструирован

Присваивание по умолчанию

Оператор = по умолчанию, как и конструктор копий по умолчанию, ведет себя четко определенным образом. Как и конструктор копий, который рекурсивно вызывает другие конструкторы копий, оператор = по умолчанию не ограничивается простым копированием битов из одного объекта в другой.

Последовательность его действий выглядит так:

1. Присваивание для базовых классов выполняется в порядке их перечисления в списке

наследования. При этом используются перегруженные операторы = базовых классов или в

случае их отсутствия - оператор = по умолчанию.

2. Присваивание переменных класса выполняется в порядке их перечисления в объявлении класса. При этом используются перегруженные операторы = базовых классов или в случае их отсутствия - оператор = по умолчанию.

Эти правила применяются рекурсивно. Как и в случае с конструкторами, сначала выполняется присваивание для первого базового класса первого базового класса и т. д.

Перегрузка оператора =

Перегрузка оператора = практически не отличается от перегрузки всех остальных операторов. Пока нас интересует сигнатура оператора =, которая выглядит так: Х& X::operator=(const X&).

class String {

private:

char* s;

public:

String(char*);

~String();

String(const String&); // Возможно, тоже решает проблему

String& operator=(const String&);

void Dump(ostream& os);

};

String::String(char* s) : s(NULL)

{

if (str == NULL) { // NULL означает пустую строку

s = new char[1];

*s = '\0';

}

else {

s = new char[strlen(str) + 1];

strcpy(s, str);

}

}

String::~String()

{

delete s;

}

String::String(const String& s1) : s(NULL)

{

s = new char[strlen(s1.s) + 1];

strcpy(s, s1.s);

}

String& String::operator=(const String& s1)

{

if (this == &s1) return *this;

delete s; // Уничтожить предыдущее значение

s = new char[strlen(s1.s) + 1];

strcpy(s, s1.s);

return *this;

}

void String::Dump(ostream& os)

{

os << "\"" << s << "\"";

}

Конструктор копий и оператор = вместо простого копирования адреса теперь создают копию новой строки. Деструктор стал безопасным, и миру ничего не угрожает.

Ниже показан обобщенный вид оператора =, который стоит занести в долговременную память (не компьютерную, а вашу собственную):

1. Убедитесь, что не выполняется присваивание вида x=x;. Если левая и правая части ссылаются на один объект, делать ничего не надо. Если не перехватить этот особый случай, то следующий шаг уничтожит значение до того, как оно будет скопировано.

2. Удалите предыдущие данные.

3. Скопируйте значение.

4. Возвратите указатель *this.

Оператор = возвращает *this, чтобы стало возможным вложенное присваивание вида а=b=с. В C++, как и в С, значением этого выражения является присваиваемая величина. Выражение интерпретируется

справа налево, как а=(b=с).

А теперь - плохие новости. Как и в случае с конструкторами копий, при перегрузке оператора = C++ умывает руки и отправляется домой. Если вы перегрузили оператор =, то на вас ложится ответственность за выполнение присваивания для переменных и базовых классов; по умолчанию базовые классы и переменные левостороннего объекта остаются без изменений.

Присваивание для переменных класса

Иногда переменные класса относятся к простейшим типам данных (например, int), и тогда

присваивание выполняется с помощью оператора =, предоставленного компилятором. Иногда (например, для класса String) их приходится копировать вручную. В остальных случаях переменные относятся к какому-нибудь нетривиальному классу. Лучший выход из положения - присвоить что-нибудь таким переменным. При этом компилятор определяет, существует ли для переменной перегруженный оператор = или он должен использовать свой собственный вариант по умолчанию.

class Foo {

45

public:

Foo& operator=(const Foo&);

};

class Bar {

public:

// Оператор = не перегружен

};

class FooBar {

private:

Foo f;

Bar b;

public:

FooBar& operator=(const FooBar&);

};

FooBar& FooBar::operator=(const FooBar& fb)

{

if (this == &fb) return *this;

f = fb.f; // Используется перегруженный оператор = класса Foo

f = fb.b; // Используется оператор = по умолчанию

return *this;

}

Применяя эту методику, вы не заботитесь о том, существует ли для переменной перегруженный оператор =. Об этом должен думать компилятор.

Присваивание для базовых классов

Присваивание для базовых классов сопряжено с некоторыми синтаксическими ухищрениями. Если вы никогда их не видели, вероятно, на поиск правильной комбинации уйдет немало времени. Выглядит она так:

class Foo {...}

class Bar : public Foo {

public:

Bar& operator=(const Bar&);

};

Bar& Bar::operator=(const Bar& b)

{

if (this == &b) return *this;

this->Foo::operator=(b); // Чего-чего?

return *this;

}

Другие варианты, которые могут придти в голову (например, *((Foo)this)=b;), не работают - поверьте мне на слово. Все они создают временные копии. Показанный вариант работает, поскольку компилятор знает, как преобразовать Bar в Foo в аргументе. Он работает независимо от того, перегружали вы Foo::operator= или нет. Даже если не перегружали, оператор все равно присутствует, и его можно вызвать по полному имени Foo::operator=.

Другие сигнатуры оператора =

Оператор = не ограничен одной сигнатурой. Его можно перегрузить так, чтобы в правой части присваивания мог стоять аргумент любого другого типа. Сигнатура Х& X::operator=(const Х&) выделяется на общем фоне тем, что компилятор предоставляет ее версию по умолчанию и использует эту сигнатуру в стандартном алгоритме рекурсивного присваивания.

class String {

// Как раньше

public:

String& operator=(const String&); // Нормальный вариант

String& operator=(char*); // Перегруженный вариант

String& operator=(int); // Вызывает atoi()

};

В показанном фрагменте создается несколько перегруженных вариантов оператора = для различных типов данных в правой части выражения. Второй вариант позволяет избежать конструирования временного объекта String из char* лишь для того, чтобы присвоить его объекту в левой части.

Третий вариант выполняет преобразование другого рода. Тем не менее, лишь первый вариант перегружает (то есть заменяет) версию оператора по умолчанию.


Назад    Содержание    Далее    

Home  Создание сайтов  Учебник по записи CD  Справочник Web дизайнера Самоучитель IE PHP и MySQL Компьютерные сети С++ E-mail me

Copyright 2007. Климов Александр. All Right Reserved.
Hosted by uCoz