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
}