剑指offer笔记面试题1----赋值运算符函数

题目：如下为类型CMyString的声明，请为该类型添加赋值运算符函数。

class CMyString{
public:
	CMyString(char* pData = nullptr);
	CMyString(const CMyString& str);
	~CMyString(void);
private:
	char* m_pData;
};

注意点：

• 是否把返回值的类型声明为该类型的引用，并在函数结束前返回实例自身的引用（*this）。只有返回一个引用，才可以允许连续赋值。否则，如果函数的返回值是void，则应用该赋值运算符将不能进行连续赋值。
• 是否把传入的参数类型声明为常量引用。如果传入的参数不是引用而是实例，那么从形参到实参会调用一次复制构造函数。把参数声明为引用可以避免这样的无谓消耗，能提高代码的效率。同时，我们在复制运算符函数内不会改变传入的实例状态，因此应该为传入的引用参数加上const关键字。
• 是否释放实例自身已有的内存。如果我们忘记在分配新内存之前释放自身已有的空间，则程序将出现内存泄漏。
• 判断传入的参数和当前的实例（this）是不是同一个实例。如果是同一个，则不进行复制操作，直接返回。如果事先不判断就进行赋值，那么在释放实例自身内存的时候就会导致严重的问题：当this和传入的参数是同一个实例时，一旦释放了自身的内存，传入的参数的内存也同时被释放了，因此再也找不到需要赋值的内容了。

经典的解法，适用于初级程序员

	//当我们完整的考虑了上述4个方面后，可以写出如下的代码：
	CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str){
		if(this == &str)
			return *this;
		delete[] m_pData;
		m_pData = nullptr;
		m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];
		strcpy(m_Data, str.m_pData);
		return *this;
	}

考虑异常安全性的解法，高级程序员必备

	/*在前面的函数中，我们分配内存之前先用delete释放了实例m_pData的内存。如果此时内存不足导致new char抛出异常，则m_pData将是一个指针，这样非常容易导致程序崩溃。也就是说，一旦在复制运算符函数内部抛出一个异常，CMyString的实例不在保持有效的状态，这就违背了异常安全性（Exception Safety）原则。要想在赋值运算符函数中实现异常安全性，我们可以先创建一个临时实例，再交换临时实例和原来的实例。下面是这种思路的参考代码：*/
	CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str){
		if(this != &str){
			CMyString strTemp(str);
			char* pTemp = strTemp.m_pData;
			strTemp.m_pData = m_pData;
			m_pData = pTemp;
		}
		return *this;
	}

测试用例：

• 把一个CMyString的实例赋值给另一个实例。
• 把一个CMyString的实例赋值给它自己。
• 连续赋值。

测试代码：

	void CMyString::Print(){
		printf("%s", m_pData);
	} 

	void Test1(){
		printf("Test1 begins:\n");
		char* text = "Hello world";
		CMyString str1(text);
		CMyString str2;
		str2 = str1;
		printf("The expected result is: %s.\n", text);
		printf("The actual result is: ");
		str2.Print();
		printf(".\n");
	}

	//赋值给自己
	void Test2(){
		printf("Test2 begins:\n");
		char* text = "Hello world";
		CMyString str1(text);
		str1 = str1;
		printf("The excepted result is: %s.\n", text);
		printf("The actual result is: ");
		str1.Print();
		printf(".\n");
	} 

	//连续赋值
	void Test3(){
		printf("Test3 begins:\n");
		char* text = "Hello world";
		CMyString str1(text);
		CMyString str2, str3;
		str3 = str2 = str1;
		printf("The expected result is: %s.\n", text);
		printf("The actual result is: ");
		str2.Print();
		printf(".\n");
		printf("The expected result is: %s.\n", text);
		printf("The actual result is: ");
		str3.Print();
		printf(".\n");
	}

本题考点：

• 考查应聘者对C++基础语法的理解，如运算符函数、常量引用等。
• 考查与应聘者对内存泄漏的理解。
• 对于高级C++程序员，面试官还将考查应聘者对代码异常安全性的理解。

实现代码：

	#include <cstring>
	#include <cstdio>

	class CMyString{
	public:
		CMyString(char* pData = nullptr);
		CMyString(const CMyString& str);
		~CMyString(void);

		CMyString& operator=(const CMyString& str);
		void Print();
	private:
		char* m_pData;
	};

	CMyString::CMyString(char* pData){
		if(pData == nullptr){
			m_pData = new char[1];
			m_pData[0] = '\0';
		}
		else{
			int length = strlen(pData);
			m_pData = new char[length + 1];
			strcpy(m_pData, pData);
		}
	}

	CMyString::CMyString(const CMyString& str){
		int length = strlen(str.m_pData);
		m_pData = new char[length + 1];
		strcpy(m_pData, str.m_pData);
	}

	CMyString::~CMyString(){
		delete[] m_pData;
	}

	CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str){
		if(this == &str)
			return *this;
		delete[] m_pData;
		m_pData = nullptr;
		m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];
		strcpy(m_pData, str.m_pData);
		return *this;
	}
	int main(){
		Test1();
		Test2();
		Test3();
		return 0;
	}