Effective c++学习笔记——条款11：在operateor=中自我赋值

Handle assignment to self in operator=

本条款的核心是关于c++对象的自我赋值，既然说是自我赋值，那么就会产生一些你意想不到的问题。首先看一下很有意思的“自我赋值”，简单例子

// self_opera.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//2011/9/11-by wallwind-in revenco

#include "stdafx.h"

#include<iostream>

using namespace std;

class myClass { };

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {
myClass my;
my = my;
system("pause");
return 0;
}

上段程序是可以通过的。可能有时候自我赋值是不能一眼就看出来的。比如以下程序语句：

a[i] = a[j]; //潜在的自我赋值

当i=j的时候，这便是个自我赋值

又如

*px = *py; //潜在的自我赋值

如果*px和*py恰好指向同一个东西，这也是自我赋值；

这些并不明显的自我赋值，是“别名”带来的结果：所谓“别名”就是“有一个以上的方法指称(指涉)某对象”。一般而言如果某段代码操作pointers或references而它们被用来“指向多个相同类型的对象”，就需要考虑这些对象是否为同一个。实际上两个对象只要来自同一个继承体系，它们甚至不需要声明为相同类型就可能造成“别名”，因为一个base class的reference或pointer可以指向一个derived class对象：

就如以下代码：

// self_opera.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//2011/9/11-by wallwind-in revenco

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

using namespace std;

class Base{ };

class Derived:public Base {};

void dosomething(const Base &rb, Derived& pb )

{

cout<<&rb<<endl;

cout<<&pb<<endl;

}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

const Base rb;

Derived pb;

dosomething(rb,pb);

return 0;

}

输出结果为：

其实自我赋值的情况是很容易出现问题的。

下面给大家举一个比较简单实用的，类似于书中的例子，myclass内部维护char指针类型，并指向一块内存空间，在进行operator操作时，首先释放当前myclass类型buffer所指向的空间，并将buffer指向赋值右边同一空间。如果是指向同一个myclass类型呢？buffer所指向空间已经被释放，调用ToString方法时访问了已释放的空间，其结果未有定义。

// self_opera.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//2011/9/11-by wallwind-in revenco

#include "stdafx.h"

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

class myclass{

public:

myclass() {

buffer = new char[255];

memset(buffer, 65, sizeof(char) * 255);

}

~myclass() {

delete[] buffer;

}

char* ToString() const { return buffer; }

myclass& operator=(const myclass& rhs) {

delete[] buffer;

buffer = rhs.buffer;

return *this;

}

private:

char *buffer;

};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

myclass str1;

printf("%sn", str1.ToString());

str1 = str1;

printf("%sn", str1.ToString());

system("pause");

return 0;

}

欲阻止这种错误，传统做法是由operator=最前面的一个“证同测试”达到“自我赋值”的检验目的：

如下代码

myclass& operator=(const String& rhs) {
if (rhs == * this)////////////////////////////此处要重写“==”
return *this;
delete[] buffer;
buffer = rhs.buffer;
return *this;
}

这样做行得通。稍早我曾经提过，前一版operator=不仅不具备“自我赋值安全性”，也不具备“异常安全性”，这个新版本仍然存在异常方面的麻烦。比如书中的例子给出这样表述，如果， rhs.buffer;
是一块空地址，或者异常地址，依然会出现以上情况。那么就有了另一种技术保证异常的自我赋值了。

在operator=函数内手工排列语句(确保代码不但“异常安全”而且“自我赋值安全”)的一个替代方案是，使用所谓的copy and swap技术。这个技术和“异常安全性”有密切关系，所以由条款29详细说明。然而由于它是一个常见而够好的operator=撰写办法，所以值得看看其实现手法像什么样子：

// self_opera.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//2011/9/11-by wallwind-in revenco

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

using namespace std;

class myclass {

public:

myclass() {

_buffer = new char[255];

memset(_buffer, 65, sizeof(char) * 255);

}

myclass(const myclass& rhs) {

_buffer = new char[255];

memcpy(_buffer, rhs._buffer, sizeof(char) * 255);

}

myclass& operator=(const myclass& rhs) {

myclass temp(rhs);

swap(temp);

return *this;

}

char* ToString() const { return _buffer; }

private:

void swap(const myclass& rhs) {

delete[] _buffer;

_buffer = rhs._buffer;

}

char *_buffer;

};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {

myclass str1;

printf("%sn", str1.ToString());

str1 = str1;

printf("%sn", str1.ToString());

system("pause");

return 0;

}

我个人比较忧虑这个做法，我认为它为了伶俐巧妙的修补而牺牲了清晰性。然而将“copy 动作”从函数本体内移至“函数参数构造阶段”却可令编译器有时生成更高效的代码。

请记住：

1、确保当对象自我赋值时operator=有良好行为。其中技术包括比较“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序、以及copy-and-swap。

2、确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确。