C++中拷贝构造函数和赋值操作符（Copy constructor Assignment operator）

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C++中拷贝构造函数和赋值操作符（Copy constructor Assignment operator）

在C++中，经常会将对象进行赋值或拷贝，在C++中，在程序员没有手动编写相关内容时，系统会自动创建拷贝构造函数和复制操作符内容，对于值类型数据使用系统默认的函数可以正常运行，但是对于类类型、指针类型，系统自动自动创建的操作函数无法将类类型、指针类型创建副本，而是两个类对象同时持有一个拷贝副本，改变一个类对象数据，会造成另个一类对象数据改变，造成隐性bug。

在编写拷贝构造函数和赋值操作符时注意事项：

• 首先调用基类的构造函数或赋值操作符，对基类数据进行拷贝。
• 拷贝构造方法是构造方法的一种，初始化变量，所以不需要对指针类型字段进行空指针判别。
• 对当前类的字段按照在“.h”文件中声明的顺序进行赋值，所有字段都要赋值。
• 赋值操作符对指针类型字段先进行空指针判别，进行delete后再进行赋值，预防内存泄漏问题。

数据类：

.h

#ifndef DATA_CLASS_H
#define DATA_CLASS_H#include <QObject>/*** @copyright  2008-2023* @date       2023-07-14* @author     qiaowei* @version    1.0* @brief      数据类。有2个变量，分别是QString，int类型。* @history    None* @function   None* @field      None
*/
class DataClass : public QObject
{Q_OBJECTpublic:explicit DataClass(QObject *parent = nullptr);/*** @author   qiao wei* @version  1.0* @brief    Copy constructor.* @param    value 拷贝的变量。* @return   None*/DataClass(DataClass& value);virtual ~DataClass();DataClass& operator =(const DataClass& value);public:QString name_;int level_;
};#endif // DATA_CLASS_H

.cpp

#include <QtDebug>#include "data-class.h"DataClass::DataClass(QObject *parent): QObject{parent}, name_{""}, level_{0}
{}DataClass::DataClass(DataClass& value)
{// QObject's copy constructor and assignment operator are declared in a private section.if ((nullptr != &value) && (this != &value)) {this->name_ = value.name_;this->level_ = value.level_;}
}DataClass::~DataClass()
{}DataClass &DataClass::operator =(const DataClass &value)
{// QObject's copy constructor and assignment operator are declared in a private section.if (this == &value) {return *this;}// 赋值操作符要对指针字段先进行delete，使用nullprt赋值。保证不会出现内存泄漏。this->name_ = value.name_;this->level_ = value.level_;return *this;
}

类中的两个字段分别为QString、int类型。作为基础类型，也可以不用重写拷贝构造函数和赋值操作符。

父类BaseClass有2个字段，分别是DataClass指针data_，QString类型local_，因为字段data_为类指针，所有BaseClass必须重写拷贝构造函数和赋值操作符。

注意事项：

• 拷贝构造函数是构造函数的一种，不需要对指针字段进行判断，不需要delete避免内存泄漏情况。
• 赋值操作符是对已经创建的两个字段进行赋值，因为两个变量都已经new过，只是其中字段的赋值，所以要对指针字段进行判断，需要delete已经new的指针字段，避免内存泄漏情况。
• 注意拷贝构造函数，赋值操作符中的字段处理顺序。建议按照构造函数中的字段处理顺序，先基类，后字段，字段按照类声明的顺序赋值。

.h文件：

#ifndef BASECLASS_H
#define BASECLASS_H#include <QObject>#include "data-class.h"/*** @copyright  2008-2023* @date       2023-07-07* @author     qiaowei* @version    1.0* @brief      None* @history    None* @function   None* @field      None
*/
class BaseClass : public QObject
{Q_OBJECTpublic:/*** @author   qiao wei* @contact  weiweiqiao@126* @version  1.0* @other    Used/Unused* @brief    Constructor。构造方法不能调用virtual方法。* @param    None* @return   None*/explicit BaseClass(QObject *parent = nullptr);/*** @author   qiao wei* @contact  weiweiqiao@126* @version  1.0* @other    Used/Unused* @brief    Copy constructor。需要调用拷贝构造方法时不会调用其它的构造方法。同构造方法不能调用*            virtual方法。* @param    value 要拷贝的变量。* @return   None*/BaseClass(const BaseClass& value);/*** @author   qiao wei* @contact  weiweiqiao@126* @version  1.0* @other    Used/Unused* @brief    Destructor.* @param    None* @return   None*/virtual ~BaseClass();/*** @author   qiao wei* @contact  weiweiqiao@126* @version  1.0* @other    Used/Unused* @brief    Assignment Operator.* @param    value 赋值的变量。* @return   None*/BaseClass& operator =(const BaseClass& value);public:/*** @Date    2023-07-07* @Author  qiaowei* @Contact weiweiqiao@126* @Version 1.0* @Brief   指针字段，类类型数据。*/DataClass* data_;/*** @Date    2023-07-07* @Author  qiaowei* @Contact weiweiqiao@126* @Version 1.0* @Brief   字段。*/QString local_;
};#endif // BASECLASS_H

.cpp文件：

#include <QtDebug>#include "base-class.h"BaseClass::BaseClass(QObject* parent): QObject{parent}, data_{new DataClass{}}, local_{"local address"}
{}BaseClass::BaseClass(const BaseClass& value)
{if ((nullptr != &value) && (this != &value)){/*** 注意事项：* 调用父类拷贝构造函数，因为QObjet的构造函数为private，故不可调用。* 拷贝构造函数是构造函数的一种，所有字段都是首次调用初始化，不需要对指针字段进行判断，进行delete避免内存泄漏*  情况。*/// 直接对指针字段进行new。data_ = new DataClass(*(value.data_));local_ = value.local_;}
}BaseClass::~BaseClass()
{// local_字段是基本类型，无需析构。在析构方法中只对指针字段进行处理，避免memory leak。if (nullptr != data_) {delete data_;data_ = nullptr;}
}BaseClass &BaseClass::operator =(const BaseClass& value)
{// value就是当前字段本身，无需赋值，直接返回。if (this == &value) {return *this;}// Avoid memory leak.if (nullptr != data_) {delete data_;data_ = nullptr;}// 按照字段在类中的声明顺序，依次赋值。data_ = new DataClass(*(value.data_));local_ = value.local_;return *this;
}

运行测试：

#include <QApplication>
#include <QtDebug>#include "deprived-test/base_class.h"
#include "deprived-test/data_class.h"int main(int argc, char *argv[])
{QApplication a(argc, argv);BaseClass* base = new BaseClass(nullptr);qDebug()<< base->data_->name_ << endl;qDebug()<< base->data_->level_ << endl;BaseClass base01(*base);base01.data_->name_ = "test";qDebug()<< base->data_->name_ << endl;qDebug()<< base01.data_->name_ <<endl;return a.exec();
}

测试结果：

"" 0 "" "test" 

可以看到base01由base赋值，随后对base01的字段进行了修改，打印两者的字段，发现base的字段没有跟随base01的值而改变。所以指针字段分离。

DeprivedClass是BaseClass的子类，在拷贝构造方法，赋值操作符中对父类的相关操作进行调用。

.h

#ifndef DEPRIVEDCLASS_H
#define DEPRIVEDCLASS_H#include <QObject>#include "base-class.h"class DeprivedClass : public BaseClass
{Q_OBJECTpublic:explicit DeprivedClass(QObject *parent = nullptr);/*** @author   qiao wei* @contact  weiweiqiao@126* @version  1.0* @other    Used/Unused* @brief    Copy constructor.* @param    value DeprivedClass reference.* @return   None*/DeprivedClass(const DeprivedClass& value);virtual ~DeprivedClass();DeprivedClass& operator =(const DeprivedClass& value);public:DataClass* deprived_data_;
};#endif // DEPRIVEDCLASS_H

.cpp

#include "deprived-class.h"DeprivedClass::DeprivedClass(QObject *parent): BaseClass{parent}, deprived_data_{new DataClass{}}
{}DeprivedClass::DeprivedClass(const DeprivedClass &value)
{if ((nullptr != &value) && (this != &value)) {// Call copy constructor of base class.BaseClass::BaseClass(value);deprived_data_ = new DataClass(*(value.deprived_data_));}
}DeprivedClass::~DeprivedClass()
{if (nullptr != deprived_data_) {delete deprived_data_;deprived_data_ = nullptr;}// Implicit call destructor of base class.
}DeprivedClass &DeprivedClass::operator =(const DeprivedClass &value)
{if (this == &value) {return *this;}if (nullptr != &value) {// Call assignment operator of base class.BaseClass::operator =(value);// Avoid memory leak.if (nullptr != deprived_data_) {delete deprived_data_;deprived_data_ = nullptr;}// 对DeprivedClass中的字段进行赋值。deprived_data_ = new DataClass(*(value.deprived_data_));}return *this;
}

测试运行代码：

DeprivedClass* d01 = new DeprivedClass{};DeprivedClass d02(*d01);d02.deprived_data_->name_ = "aaa";DeprivedClass* d03 = new DeprivedClass{};*d03 = d02;qDebug()<< d03->deprived_data_->name_ << endl;qDebug()<< d03->deprived_data_ << endl;qDebug()<< &(d02.deprived_data_) << endl;

运行结果：

"aaa" DataClass(0x1caeaf4f760) 0x1000ff5e0