copy constructor copy assignment operator pointer

What functions does c++ compiler write for your class silently?

答案是:

1.  Default Constructor 

2.  Destructor

3.  Copy Constructor

4.  Copy Assignment Operator

其實是有差的。當你寫一個class的時候，如果不考慮這一點，很有可能就替你的client(意指使用你的class的人)設下陷阱。小則leak，大則crash!
假設你寫了一個很沒有意義的class如下

example 1

class TenBytes

{

public:

 TenBytes() {mTenBytes = new char[10];}

 ~TenBytes() {if (mTenBytes) delete [] mTenBytes;}

private:

 char *mTenBytes;

};

一切看起來都很正常。在constructor配置了10 bytes，在destructor也有釋放掉，記憶體管理應該沒問題才對。乍看之下的確沒問題，但試想下列情況:

example 2

TenBytes firstTenBytes;

TenBytes secondTenBytes = firstTenBytes;//Copy Constructor is invoked

TenBytes thirdTenBytes;

thirdTenBytes = firstTenBytes; //Copy Assignment is invoked

由於TenBytes這個class並未override copy constructor與copy assignment operator，

所以compiler會很雞婆地幫我們產生一個shallow(膚淺) copy constructor與shallow copy assignment operator。

所謂的shallow的意思就是只是把該class中member的值直接給了另外一個物件，

這在大部分的狀況（如果member都是scalar例如int, float的話）都很合理也沒問題。

但如果是pointer的話，就很危險了。

以第二個example，在執行到line 2時，程式把firstTenBytes的mTenBytes的值複製給secondTenBytes的mTenBytes了，意思就是firstTenBytes的mTenBytes與secondTenBytes的mTenBytes都指向同一個位址了。

類似的事情在line 4也發生了，因為程式把firstTenBytes的mTenBytes的值複製給thirdTenBytes的mTenBytes。所以這裡之後會發生兩件事，leak與crash。

Leak 是因為thirdTenBytes在constructor配置了10 bytes但mTenBytes所指向的位址因為line 4的assignment給覆蓋掉了。

Crash是因為firstTenBytes，secondTenBytes與thirdTenBytes的mTenBytes都指向同一個位址，所以第一個被destruct的物件會釋放掉那10 bytes，當第二個物件被destruct的時候會嘗試去釋放同一個記憶體，所以此時就會crash。

該如何預防呢？

這有兩個選擇:

1.  乖乖地實作copy constructor與copy assignment operator。(ex3)

2.  把copy constructor與copy assignment operator給隱藏起來。(ex4)

example3

class TenBytes

{

public:

 TenBytes() {mTenBytes = new char[10];}

 ~TenBytes() {if (mTenBytes) delete [] mTenBytes;}

TenBytes(const TenBytes &inTenBytes);

   TenBytes& operator = (const TenBytes &inTenBytes);  

private:

 char *mTenBytes;

};

example4

class TenBytes

{

public:

 TenBytes() {mTenBytes = new char[10];}

 ~TenBytes() {if (mTenBytes) delete [] mTenBytes;}

private:

 char *mTenBytes;

 TenBytes(const TenBytes &inTenBytes);

 TenBytes& operator = (const TenBytes &inTenBytes);  

};

我的習慣是在寫一個class的一開始就把所有method的殼都寫好，

大部分在做model class的時候應該都是選1，

而在做controller class的時候都選2。

因為data model理應可以copy才自然，才合理，

而controller的個數通常都是固定的，沒必要有分身。