覆盖 = 运算符链接的链接 C++ 深拷贝

Question

所以，我正在尝试在我正在编写的链接列表类中覆盖 operator=，但由于某种原因不断遇到这个奇怪的问题。

List& List::operator=(const List& copyList){
if(copyList.head != nullptr){
    makeEmpty();   // clears *this from any previous nodes
    cout << "if statement " << endl;
    head = new Node; // create a new node for head
    head -> data = copyList.head -> data; // copy the first data of copylist
    Node* pnew = head; // a temp node to traverse the new linkedlist
    assert(head != nullptr);
    Node* current2 = copyList.head;
    current2 = current2 -> next;
    while(current2 != NULL && pnew != NULL){
        cout << "entering while loop " << endl;
        pnew-> next = new Node;
        pnew -> next->data = current2 ->data;
        cout << "pnew next data " << *(pnew -> next->data)  << endl;
        assert(pnew-> next != nullptr);
        pnew = pnew -> next;
        current2 = current2 -> next;
        cout << "after current2" << endl;
    }
     pnew -> next = NULL;

}else{
    cout << "else statement " << endl;
    head = nullptr;
}
cout<< "printing out copylist"<< endl << copyList << endl;
cout<< "printing current list: " << endl << *this << endl;
return *this;

}

所以，这是我必须测试运算符覆盖的代码：

cout << "mylist:" << endl << mylist << endl;
   cout << "mylist4:" << endl << mylist4 << endl;
   mylist = mylist4;
   cout << "mylist:" << endl;
   cout << mylist << endl;
   cout << "mylist4:" << endl;
   cout << mylist4 << endl;

这是输出：

mylist:
10 f
16 u
20 n
25 !

mylist4:
14 s
15 t
16 u
18 f
19 f
25 !

if statement
entering while loop
pnew next data 15 t

after current2
entering while loop
pnew next data 16 u

after current2
entering while loop
pnew next data 18 f

after current2
entering while loop
pnew next data 19 f

after current2
entering while loop
pnew next data 25 !

after current2
printing out copylist
14 s
15 t
16 u
18 f
19 f
25 !

printing current list:
14 s
15 t
16 u
18 f
19 f
25 !
*crashes right here*

我已经尝试解决这个问题大约 3 天了。任何帮助将不胜感激。提前致谢！

编辑：这里是构造函数（析构函数是编译器默认的）：

NodeData::NodeData(int n, char c)  { 
    num = n; ch = c; 
} 

EDIT2：我仔细检查后发现了问题。问题是我没有将头的最后一个节点，即while循环之后的pnew指向null。这解决了这个问题。感谢大家的支持。

Answer 1

您可以控制自己的 Node 类，它应该支持透明的复制构造和赋值运算符，或者如果需要您自己动手。鉴于此，我同意 Dietmar 的观点，即利用 copy-ctor/swap/destructor 机制是理想的方法。

如果您坚持手动执行此操作，以下是一种方法。您的实现使这远比它需要的更难。

List& List::operator=(const List& copyList)
{
    List tmp;
    Node **dst = &tmp.head;
    const Node* src = copyList.head;
    while (src)
    {
        *dst = new Node(*src);     // invoke Node copy-ctor
        src = src->next;           // advance source
        (*dst)->next = nullptr;    // break link to original next
        dst = &(*dst)->next;       // move target to next pointer
    }

    // tmp now has a copy of the source list
    //  swap its head pointer with ours.
    std::swap(tmp.head, head);

    // upon return, the tmp object that now holds our
    //  original list will clean it up. we own the
    //  new list form this point on. 
    return *this;
}

工作原理

指针到指针dst 始终保存下一个要填充新节点的指针的地址。最初，它保存本地List tmp 对象的头指针的地址。 .当我们添加节点时，它会更新为始终保存最后添加的节点的next 指针的地址。通过这样做，我们会自动获得前向链接。完成复制后，tmp 现在是源的副本。然后我们用自己的交换头指针。这反过来又交换了谁拥有哪个列表。当tmp 在函数退出时被销毁时，它将与它一起销毁我们的旧列表。我们保留head 指针指向的新列表。

以上假设您使用Node 的默认copy-ctor，这意味着制作副本将复制数据值和下一个链接，后者是您不想要的，因此嵌入式链接中断。如果您实际实施Node::Node(const Node&) 以在复制后始终将链接设置为NULL，则可以消除链接中断。即，您的 Node 复制构造函数应如下所示：

Node::Node(const Node& arg)
    : data(arg.data)
    , next()
{
}

这确保了一个干净的（无论如何都可以复制data 一样干净）副本，不会意外链接到原始arg 下一个指针。

综上所述，Dietmar 的答案是最正确的，我对此投了赞成票。如果这对您有帮助，请考虑对其进行投票，但他很容易成为理想的解决方案。

Answer 2

没有仔细研究实现（当我发现 makeEmpty() 时我停下来，它确保赋值运算符在没有任何充分理由的情况下不会是强异常安全的）：实现赋值运算符的最简单方法是利用复制构造函数、析构函数和编写swap() 函数的一般琐碎。除了类名之外，所有类的实现看起来都一样：

T& T::operator= (T other) {
    other.swap(this);
    return *this;
}

注意，有意按值传递参数：这是值实际发生的地方。与T const& 复制相比，它的优点是在某些情况下可以省略实际复制。