Скотт Майерс - Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ

class Empty {};

эквиваленто следующему:

class Empty {

public:

Empty() {...} // конструктор по умолчанию

Empty(const Empty& rhs) {...} // конструктор копирования

~Empty() {...} // деструктор – см. ниже

// о виртуальных деструкторах

Empty& operator=(const Empty& rhs) {...} // оператор присваивания

};

Эти функции генерируются, только если они нужны, но мало найдется случаев, когда без них можно обойтись. Так, следующий код приведет к их автоматической генерации компилятором:

Empty e1; // конструктор по умолчанию;

// деструктор

Empty e2(e1); // конструктор копирования

e2 = e1; // оператор присваивания

Итак, компилятор пишет эти функции для вас, но что они делают? Конструктор по умолчанию и деструктор – это места, в которые компилятор помещает служебный код, например вызов конструкторов и деструкторов базовых классов и нестатических данных-членов. Отметим, что сгенерированный деструктор не является виртуальным (см. правило 7), если только речь не идет о классе, наследующем классу, у которого есть виртуальный деструктор (в этом случае виртуальность наследуется от базового класса).

Что касается конструктора копирования и оператора присваивания, то сгенерированные компилятором версии просто копируют каждый нестатический член данных исходного объекта в целевой. Например, рассмотрим шаблон NamedObject, который позволяет ассоциировать имена с объектами типа T:

Template

class NamedObject {

public:

NamedObject(const char *name, const T& value);

NamedObject(const std::string& name, const T& value);

...

private:

std:string nameValue;

T objectValue;

};

Поскольку в классе NamedObject объявлен конструктор, компилятор не станет генерировать конструктор по умолчанию. Это важно. Значит, если вы спроектировали класс так, что его конструктору обязательно должны быть переданы какие-то аргументы, то вам не нужно беспокоиться, что компилятор проигнорирует ваше решение и по собственной инициативе добавит еще и конструктор без аргументов.

В классе NamedObject нет ни конструктора копирования, ни оператора присваивания, поэтому компилятор сгенерирует их (при необходимости). Посмотрите на следующее употребление конструктора копирования:

NamedObjectno1(“Smallest Prime Number”, 2);

NamedObjectno2(no1); // вызывается конструктор копирования

Конструктор копирования, сгенерированный компилятором, должен инициализировать no2.nameValue и no2.objectValue, используя nol.nameValue и nol.objectValue соответственно. Член nameValue имеет тип string, а в стандартном классе string объявлен конструктор копирования, поэтому no2. nameValue будет инициализирован вызовом конструктора копирования string с аргументов nol.nameValue. С другой стороны, член NameObject::objectValue имеет тип int (поскольку T есть int в данной конкретизации шаблона), а int – встроенный тип, поэтому no2.objectValue будет инициализирован побитовым копированием nol.objectValue.

Сгенерированный компилятором оператор присваивания для класса Named-Object будет вести себя аналогичным образом, но, вообще говоря, сгенерированная компилятором версия оператора присваивания ведет себя так, как я описал, только в том случае, когда в результате получается корректный и осмысленный код. В противном случае компилятор не сгенерирует operator=.

Например, предположим, что класс NamedObject определен, как показано ниже. Обратите внимание, что nameValue – ссылка на string, а objectValue имеет тип const T:

template

class NamedObject {

public:

// этот конструктор более не принимает const name, поскольку nameValue –

// теперь ссылка на неконстантную строку. Конструктор с аргументом типа

// char* исключен, поскольку нам нужна строка, на которую можно сослаться

NamedObject(std::string& name, const T& value);

... // как и ранее, предполагаем,

// что operator= не объявлен

private:

std::string& nameValue; // теперь это ссылка

const T objectValue; // теперь const

};

Посмотрим, что произойдет в приведенном ниже коде:

std::string newDog(“Persephone”);

std::string oldDog(“Satch”);

NamedObject p(newDog, 2); // Когда я впервые написал это,

// наша собака Персефона собиралась

// встретить свой второй день рождения

NamedObject s(oldDog, 36); // Семейному псу Сатчу (из моего

// детства) было бы теперь 36 лет

p = s; // Что должно произойти

// с данными-членами p?

Перед присваиванием и p.nameValue, и s.nameValue ссылались на объекты string, хотя и на разные. Что должно произойти с членом p.nameValue в результате присваивания? Должен ли он ссылаться на ту же строку, что и s.nameValue, то есть должна ли модифицироваться ссылка? Если да, это подрывает основы, потому что C++ не позволяет изменить объект, на который указывает ссылка. Но, быть может, должна модифицироваться строка, на которую ссылается член p.nameValue, и тогда будут затронуты другие объекты, содержащие указатели или ссылки на эту строку, хотя они и не участвовали непосредственно в присваивании? Это ли должен делать сгенерированный компилятором оператор присваивания?