C++拾遗（六）——复制控制

　　年前忙了几天，到现在才算是有空休息下来。先祝大家新年快乐，心想事成：)我也会发笑脸o.o

　　这篇博文主要介绍定义一个类型的对象时的复制控制方式，这部分内容之前有一定的了解但又浅尝辄止，始终感觉没能找到要点。年前又拿起书细细品读，算是有了一点新的了解。几天前就想动笔了，一直没时间，拖到现在。

　　每种类型定义了创建该类型的对象时会发生什么——构造函数定义了该类类型对象的初始化。类型还能控制复制、赋值或撤销该类型的对象时会发生什么——类通过特殊的成员函数：复制构造函数、赋值操作符和析构函数来控制这些行为。

　　复制构造函数是一种特殊构造函数，具有单个形参，该形参（常用 const 修饰）是对该类类型的引用。当定义一个新对象并用一个同类型的对象对它进行初始化时，将显式使用复制构造函数。当将该类型的对象传递给函数或函数返回该类型的对象时，将隐式使用复制构造函数。赋值操作符可以通过指定不同类型的右操作数而重载。右操作数为类类型的版本比较特殊：如果我们没有编写这种版本，编译器将为我们合成一个。析构函数是构造函数的互补：当对象超出作用域或动态分配的对象被删除时，将自动应用析构函数。析构函数可用于释放对象时构造或在对象的生命期中所获取的资源。不管类是否定义了自己的析构函数，编译器都自动执行类中非static 数据成员的析构函数。复制构造函数、赋值操作符和析构函数总称为复制控制。编译器自动实现这些操作，但类也可以定义自己的版本。

复制构造函数

• 只有单个形参，而且该形参是对本类类型对象的引用（常用 const 修饰），这样的构造函数称为复制构造函数。与默认构造函数一样，复制构造函数可由编译器隐式调用。
• 如果我们没有定义复制构造函数，编译器就会为我们合成一个。与合成的默认构造函数不同，即使我们定义了其他构造函数，也会合成复制构造函数。合成复制构造函数的行为是，执行逐个成员初始化，将新对象初始化为原对象的副本。
• 通常，定义复制构造函数最困难的部分在于认识到需要复制构造函数。只要能认识到需要复制构造函数，定义构造函数一般非常简单。复制构造函数的定义与其他构造函数一样：它与类同名，没有返回值，可以（而且应该）使用构造函数初始化列表初始化新创建对象的成员，可以在函数体中做任何其他必要工作。
• 有些类需要完全禁止复制。例如，iostream 类就不允许复制。如果想要禁止复制，似乎可以省略复制构造函数，然而，如果不定义复制构造函数，编译器将合成一个。为了防止复制，类必须显式声明其复制构造函数为 private。然而，类的友元和成员仍可以进行复制。如果想要连友元和成员中的复制也禁止，就可以声明一个（private）复制构造函数但不对其定义。声明而不定义成员函数是合法的，但是，使用未定义成员的任何尝试将导致链接失败。通过声明（但不定义）private 复制构造函数，可以禁止任何复制类类型对象的尝试：用户代码中复制尝试将在编译时标记为错误，而成员函数和友元中的复制尝试将在链接时导致错误。

赋值操作符

• 重载操作符是一些函数，其名字为 operator 后跟着所定义的操作符的符号。因此，通过定义名为 operator= 的函数，我们可以对赋值进行定义。像任何其他函数一样，操作符函数有一个返回值和一个形参表。形参表必须具有与该操作符数目相同的形参（如果操作符是一个类成员，则包括隐式 this 形参。赋值是二元运算，所以该操作符函数有两个形参：第一个形参对应着左操作数，第二个形参对应右操作数。大多数操作符可以定义为成员函数或非成员函数。当操作符为成员函数时，它的第一个操作数隐式绑定到 this 指针。有些操作符（包括赋值操作符）必须是定义自己的类的成员。因为赋值必须是类的成员，所以 this 绑定到指向左操作数的指针。因此，赋值操作符接受单个形参，且该形参是同一类类型的对象。右操作数一般作为 const 引用传递。赋值操作符的返回类型应该与内置类型赋值运算返回的类型相同。内置类型的赋值运算返回对右操作数的引用，因此，赋值操作符也返回对同一类类型的引用。

析构函数

• 构造函数的一个用途是自动获取资源。例如，构造函数可以分配一个缓冲区或打开一个文件，在构造函数中分配了资源之后，需要一个对应操作自动回收或释放资源。析构函数就是这样的一个特殊函数，它可以完成所需的资源回收，作为类构造函数的补充。
• 许多类不需要显式析构函数，尤其是具有构造函数的类不一定需要定义自己的析构函数。仅在有些工作需要析构函数完成时，才需要析构函数。析构函数通常用于释放在构造函数或在对象生命期内获取的资源。如果类需要析构函数，则它也需要赋值操作符和复制构造函数，这是一个有用的经验法则。这个规则常称为三法则，指的是如果需要析构函数，则需要所有这三个复制控制成员。与复制构造函数或赋值操作符不同，编译器总是会为我们合成一个析构函数。合成析构函数按对象创建时的逆序撤销每个非 static 成员，因此，它按成员在类中声明次序的逆序撤销成员。对于类类型的每个成员，合成析构函数调用该成员的析构函数来撤销对象。
• 析构函数是个成员函数，它的名字是在类名字之前加上一个代字号（~），它没有返回值，没有形参。因为不能指定任何形参，所以不能重载析构函数。虽然可以为一个类定义多个构造函数，但只能提供一个析构函数，应用于类的所有对象。析构函数与复制构造函数或赋值操作符之间的一个重要区别是，即使我们编写了自己的析构函数，合成析构函数仍然运行。

管理指针成员

　　通过不同的复制控制策略，可以为指针成员实现不同的行为。其中一种便是智能指针。关于这部分内容，我打算在下一篇专门讲指针的博客中详加阐述（如果有细心的读者看过本系列博客前文，应该注意到我到现在都没有提及指针这一不可避免的特性）。本文内容未完，还有一个消息处理实例没有展示，有时间再更新，现在有点累哈哈。

　　最后再祝大家新年快乐!