【问题标题】:C++ practice exam on Destructors, Copy Constructors, and Assignment Operators析构函数、复制构造函数和赋值运算符的 C++ 实践考试
【发布时间】:2014-09-06 18:25:44
【问题描述】:

这是我明天 CS 低 div 课程的期中练习考试中的一道题。不幸的是,模拟考试没有完全正确的解决方案;此问题中显示的具体问题在 a)、b) 和 c) 部分中各获得半分。

问题是为什么他们只获得了一半的学分;如果您可以针对问题的一个或全部部分发布完整的解决方案,那将具有巨大的价值。

问题如下:


考虑一下这个代表建筑工人的普通班级的摘录。

class Worker
{
  public:
    Worker(string nm, string s)
        : m_name(nm), m_skill(s)
    {}
    string name() const { return m_name; }
    string skill() const { return m_skill; }
  private:
    string m_name;
    string m_skill;
};

因为我们没有为 Worker 类声明析构函数、复制构造函数或赋值运算符,所以编译器为我们编写了这些函数。

施工人员是工人的集合。我们选择将工作人员表示为一个动态分配的指向 Workers 的指针数组。摘录如下:

class Crew
{
  public:
    Crew(int lim)
        : m_size(0), m_maxCrewSize(lim)
    {
        m_crew = new Worker*[lim];
    }

    void hire(string nm, string s)
    {
        if (m_size < m_maxCrewSize)
        {
            m_crew[m_size] = new Worker(nm, s);
            m_size++;
        }
    }
    // other functions not shown
  private:
    Worker** m_crew;
    int m_size;
    int m_maxCrewSize;
};

m_crew 数组的第一个 m_size 元素包含指向动态分配的工人的指针;其余元素没有特殊价值。

Crew 类的用户需要复制 Crew 对象并将一个 Crew 对象分配给另一个。

对于下面的 a、b 和 c 部分,您可以根据需要实现额外的 Crew 类帮助函数。不对 Worker 类进行任何更改或添加。

一个。

完成Crew类的析构函数的实现:

Crew::~Crew()
{
  for (int i=0; i<m_size; i++) {
    delete m_crew[i];
  }
}

b.实现 Crew 类的复制构造函数。

Crew::Crew(const Crew& original)
    : m_size(original.m_size), m_maxCrewSize(original.m_maxCrewSize)
{
  m_crew = new Worker*[m_maxCrewSize];
  for (int i=0; i < m_size; i++) {
    m_crew[i] = original.m_crew[i];
  } 
}

c。为 Crew 类实现赋值运算符。

Crew& Crew::operator=(const Crew& other) {
  if (this != &other) {
    Crew temp(*this);
    m_crew = other.m_crew;
    m_size = other.m_size;
    m_maxCrewSize = other.m_maxCrewSize;
    other.m_crew = temp.m_crew;
    other.m_maxCrewSize = temp.m_maxCrewSize;
    other.m_size = temp.m_size;
  }
  return this;
}

【问题讨论】:

  • The question is why they received only half-credit - 好吧,问问监督考试和分配分数的人。这是答案的完美来源。我知道这是无用且显而易见的,但实际上,在没有主管的观点的情况下,这主要是猜测(当然,除了一些明显的错误,如果有的话,我没有分析代码 - 我只是对原始问题做出反应)。
  • 正如this reference 中解释的那样:“如果没有为类类型提供任何类型的用户定义构造函数......编译器将始终将默认构造函数声明为其类的内联公共成员。”该段的意思是,如果您在类中有任何自定义构造函数,则默认构造函数不会生成。
  • 你的析构函数不完整。 m_crew 指针本身的delete 在哪里?换句话说,您在执行此操作时未能清理内存:m_crew = new Worker*[lim];
  • 顺便说一句。在operator= 中,如果通过Crew temp(*this),您想进行“试运行”以检查三个部分分配期间的任何异常,那么在试运行之后,您应该以相同的顺序重做分配。如果你真的在做一次试运行,那么在实际运行中改变操作顺序会使试运行结果完全无关紧要。而且,他们的顺序看起来很奇怪。通常你首先检查最大界限,然后是实际界限,然后对项目进行操作(但这实际上是习惯性的和特定于案例的)
  • 另一个仅供参考:对Worker** 和int 的变量进行这样的空运行是完全没有必要的。这样的分配永远不会抛出任何错误。您可以将operator= 简化为简单的三行other... 等等,什么?!你搞砸了它的实现。 operaotr= 应更改为 THIS 并从 OTHER 读取。所以最后三分之一的分配应该是this-&gt;m_crew = other.m_crew等等..

标签: c++ destructor copy-constructor assignment-operator


【解决方案1】:
  1. 析构函数不会释放指针数组,这意味着它会泄漏。
  2. 复制构造函数不执行深度复制(这可能是预期的)
  3. 赋值运算符不仅将值从other 赋值给this,还从this 赋值给other。这对于赋值运算符来说是完全出乎意料的,它甚至无法编译,因为 other 是 const。

【讨论】:

  • 为什么投反对票? Alastair 和我独立提出了相同的反馈。
  • 关于 (1):请注意 op= 对 Workers** 进行了浅分配,因此 ~dtor 不应解除分配 - 没有人承担所有权。您在 (2) 中介绍了它,但为什么要假设深拷贝要求?在某些情况下制作浅拷贝是完全可以的。恕我直言,太多无法解释的假设,这可能会导致投票失败。但是,假设“典型”和“深度”所有三点都是有效的。最后一个可能是最重要的,我也注意到了。看起来像是一个明显的错字,这可能是考试成绩不佳的原因。
  • 哦,亲爱的..忘记“所有权”的事情..我刚刚注意到分配数组和项目的 ctor/dtor pait..真是一团糟
【解决方案2】:

虽然@quetzalcoatl 是正确的,但您应该询问标记问题的人为什么以这种方式标记问题,但这里有一些提示:

一个。此答案无法删除 m_crew 数组。结果,内存会泄漏。

b.在这个答案中,工人本身并没有被复制。当新副本或原始Crew 对象的析构函数运行时,程序将崩溃,因为delete 是双重的。

c。这个答案是完全错误的。我不知道为什么有人会给它半分;我不会给的。首先,你不能写信给other,因为它是const。其次,您不应该写信给other,因为赋值运算符是用于赋值,不交换。第三,你不能像这样分配m_crew,因为它会在以后因为双重delete而导致崩溃。

【讨论】:

  • b.但是 Worker 类的复制构造函数不是默认生成的吗(如问题陈述中所述:因为我们没有为 Worker 类声明析构函数、复制构造函数或赋值运算符,编译器为我们编写了这些函数.)...
  • @MattClarkson 或(更好,IMO)std::vector。然而,这是一道考试题,最好坚持你认为可能出现在评分方案中的答案:-)
  • @JayYoon 不过,您并没有复制 Worker 实例。您只是将 指针 复制到它们。您需要写 new Worker(original.m_crew[i]) 才能实际复制它们。
  • @alastair,完全同意。只是想指出,如果将来有人在这个答案/问题上遇到问题,不要将上述内容作为现代 C++ 编程的示例!
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