C++:对象的赋值和复制

3.6.1 对象赋值语句

如同基本类型赋值语句一样,同类型的对象之间也可以进行赋值,即一个对象的值可以赋给
另一个对象。这里所指的对象的赋值是指对其中的数据成员赋值,而不对成员函数赋值。
例如:A和B是同一类的两个对象,那么下述对象赋值语句
B=A;
就能把对象A的数据成员的值逐位复制给对象B

//例3.24 对象赋值语句示例
#include<iostream>
using namespace std;
class Myclass{
public:
void set(int i,int j)
{
a = i;
b = j;
}
void show()
{
cout<<a<<" "<<b<<endl;
}
private:
int a,b;
};
int main()
{
Myclass o1,o2;
o1.set(,);
o2 = o1; //将对象o1的值赋给对象o2
o1.show();
o2.show();
return ;
}
/*
该程序中,语句:
o2 = o1;
等价于语句:
o2.a = o1.a;
o2.b = o1.b;
因此,运行此程序将显示:
20 5
20 5
说明:
1、在使用对象赋值语句进行对象赋值时,两个对象的类型必须相同,如对象的类型不同,
编译时将出错。
2、两个对象之间的赋值,仅仅使这些对象中数据成员相同,而两个对象仍是分离的。例如
本例对象后,再调用o1.set()设置o1的值,不会影响o2的值。
3、对象赋值是通过默认赋值运算符函数实现的
4、将一个对象的值赋给另一个对象时,多数情况下都是成功的,但当类中存在指针时,可能
会产生错误。
*/

3.6.2 拷贝构造函数

拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,其形参是本类对象的引用。拷贝构造函数的作用
是,在建立一个新对象时,使用一个已经存在的对象去初始化这个新对象。
例如: Point p2(p1);
其作用是:在建立新对象p2时,用已经存在的对象p1去初始化对象p2,在这个过程中就要
调用拷贝构造函数。

拷贝构造函数具有以下特点:
(1)因为该函数也是一种构造函数,所以其函数名与类名相同,并且该函数也没有返回值
类型。
(2)该函数只有一个参数,并且是同类对象的引用
(3)每一个类都必须有一个拷贝构造函数。程序员可以自定义拷贝构造函数,用于按照需要
初始化新对象。如果程序员没有定义类的拷贝构造函数,系统就会自动生成产生一个默认的拷贝
构造函数,用于复制出数据成员值完全相同的新对象。

1. 自定义拷贝构造函数

一般格式: 类名::类名(const 类名 &对象名)
{
       //拷贝构造函数的函数体
}

下面是一个用户自定义的拷贝构造函数:
class Point{
               public:
             Point(int a,int b) //构造函数
                    {
                         x = a;
                         y = b;
         }
                   Point(const Point &p) //拷贝构造函数
                   {
                        x = 2*p.x;
                        y = 2*p.y;
                    }
               .....
              private:
                       int x;
                       int y;
};
假如p1为类Point的一个对象,则下述语句可以在建立新对象p2时调用拷贝构造函数初始化p2;
Point p2(p1);

//例3.25 自定义拷贝构造函数的使用。

#include<iostream>
using namespace std;
class Point{
public:
Point(int a,int b) //普通构造函数
{
x = a;
y = b;
}
Point::Point(const Point &p) //自定义的拷贝构造函数
{
x = *p.x;
y = *p.y;
}
void print()
{
cout<<x<<" "<<y<<endl;
}
private:
int x;
int y;
};
int main()
{
Point p1(,); //定义对象p1,调用了普通的构造函数
Point p2(p1); //调用拷贝构造函数,用对象p1初始化对象p2
p1.print();
p2.print();
return ;
}
/* 本例中定义对象p2时,调用了自定义拷贝构造函数。程序运行结果如下:
30 40
60 80 调用拷贝构造函数的一般形式为:
类名 对象2(对象1); 上面的这种拷贝构造函数的方法称为“代入法”。除了用代入法调用拷贝构造函数外,
还可以采用"赋值法"调用拷贝构造函数,与基本类型的变量初始化类似.这种调用方的一般格式为:
类名 对象2=对象1;
当然,这种方法可以在一个语句中进行多个对象的复制。如
Point p2=p1,p3=p1; 如将例3.25主函数main改为如下形式:
int main()
{
Point p1(10,20);
Point p2=p1; //以赋值法调用拷贝构造函数
p1.print();
p2.print();
return 0;
}

2. 默认的拷贝构造函数(程序员没有定义,系统会自动生成)

// 例3.26 默认的拷贝构造函数

#include<iostream>
using namespace std;
class Point{
public:
Point(int a,int b) //普通的构造函数
{
x = a;
y = b;
} // Point::Point(const Point &p)//不用写,系统会默认存在(需要用时直接调用)
// {
// x = p.x;
// y = p.y;
// } void print()
{
cout<<x<<" "<<y<<endl;
}
private:
int x;
int y;
};
int main()
{
Point p1(,); //调用普通构造函数
Point p2(p1); //用代入法调用默认的拷贝构造函数,用对象p1初始化对象p2
Point p3=p1; //用赋值法调用默认的拷贝构造函数,用对象p1初始化对象p3
p1.print();
p2.print();
p3.print();
return ;
} /*
调用拷贝构造函数的方法有两种:代入法、赋值法 代入法:Point p2(p1) 赋值法:Point p2=p1 */

3.调用拷贝构造函数的三种情况

(1)当用类的一个对象去初始化另一个对象时,拷贝构造函数将会被调用,
如例3.26主函数中的下属语句
Point p2(p1); //用代入法调用默认的拷贝构造函数,用对象p1初始化对象p2
Point p3=p1; //用赋值法调用默认的拷贝构造函数,用对象p1初始化对象p3
(2)当函数的形参是类的对象,在调用函数进行形参和实参结合时,拷贝构造函数将会被调用
例如:

void fun1(Point p) //形参是类Point的对象p
{
   p.print();
}
int main()
{
   point p1(10,20);
   fun1(p1); //调用函数fun1时,实参p1是类Point的对象
   //将调用拷贝构造函数,初始化形参对象p
   return 0;
}

理解:在main函数内,执行语句“fun1(p1)”,便是这种情况。在调用这个函数时,对象p1是实参
用它来初始化被调用函数的形参p时,需要调用拷贝构造函数。这时,如果类Point中有自定义
的拷贝构造函数时,就调用拷贝的构造函数,否则就调用系统自动生成的默认拷贝构造函数

(3)当函数的 返回值是类的对象,在函数调用完毕将返回值(对象)带回调用处时。此时将会
调用拷贝构造函数,将此对象赋值给一个临时对象并传到该函数的调用处。

例如: Point fun2() //函数fun2()的返回值类型是Point类类型
{
    Point p1(10,30); //定义类Point的对象p1
    return p1; // 函数的返回值是Point类的对象
}
int main()
{
   Point p2; //定义类Point的对象p1
   p2=fun2(); //函数执行完成,返回调用者时,调用拷贝构造函数(赋值法)
   return 0;
}

理解:
由于对象p1是函数fun2中定义的,在调用函数fun2结束时,p1的生命周期结束了,因此在
函数fun2结束之前,执行语句"return p1"时,将会调用拷贝构造函数将p1的值复制到一个
临时对象中,这个临时对象是系统在主程序中临时创建的。函数运行结束时,p1对象消失,
但是临时对象将会通过语句"p2=fun2()"将它的值赋给对象p2,执行完这个语句后,临时对
象变自动消失了。

//例3.27  演示调用拷贝构造函数的3中情况

#include<iostream>
using namespace std;
class Point{
public:
Point(int a=,int b=); //声明构造函数
Point::Point(const Point &p); //声明拷贝构造函数
void print()
{
cout<<x<<" "<<y<<endl;
}
private:
int x,y;
};
Point::Point(int a,int b) //定义构造函数
{
x = a;
y = b;
cout<<"Using normal constructor\n";
}
Point::Point(const Point &p)//定义拷贝构造函数
{
x = * p.x;
y = * p.y;
cout<<"Using copy constructor\n";
}
void fun1(Point p) //形参是类Point的对象p
{
p.print();
}
Point fun2() //函数fun2()的返回值类型是Point类类型
{
Point p4(,); //定义类Point的对象p4
return p4; // 函数的返回值是Point类的对象
}
int main()
{
Point p1(,);//定义对象p1时,第1次调用普通的构造函数
p1.print(); Point p2(p1); //用带入法,用对象p1为对象p2进行初始化。此时会第1次调用拷贝构造函数
p2.print(); Point p3=p1; //用赋值法,用对象p1为对象p3进行初始化。此时会第2次调用拷贝构造函数
p3.print(); fun1(p1); //在调用fun1函数,实参和形参结合时, 此时会第3次调用拷贝构造函数 p2=fun2(); //在调用fun2函数,在函数内部第2次调用普通构造函数。而且,当调用fun2函数结束时,
//还是用赋值法,用返回的对象p4为对象p2进行赋值,会第4次调用拷贝构造函数
p2.print(); return ;
} 运行结果:
Using normal constructor Using Cpy constructor Using Cpy constructor Using Cpy constructor Using normal constructor
Using Cpy constructor 当没有自定义的拷贝构造函数时的运行结果:
Using normal constructor Using normal constructor

//再举一个实例为:

#include<iostream>
using namespace std;
class Point{
public:
Point(int a,int b)
{
x = a;
y = b;
}
/* Point::*/Point(const Point &p) //拷贝构造函数(用初始化过的对象为没有初始化过的对象进行初始化)
{
x = * p.x;
y = * p.y;
}
Point& operator = (const Point &p)//赋值运算符重载函数(用初始化过的对象为初始化过的对象进行赋值)
{
x = p.x;
y = p.y;
}
Point fun();
void print()
{
cout<<x<<" "<<y<<endl;
}
private:
int x,y;
};
Point::Point fun(Point p4)
{
return p4;
}
int main()
{
Point p1(,);
Point p3(,); p3=p1;//调用赋值运算符重载函数
p3.print(); Point p2 = fun(p1);//调用fun函数时,实参和形参结合,会第1次调用拷贝构造函数;调用fun函数结束时,
p2.print() ; // 返回的对象p4为未初始化的p2进行初始化,会第2次调用拷贝构造函数
}
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