为什么我不能在赋值运算符中使用复制构造函数？

Question

标题恰到好处。

    // copy constructor
IntList::IntList(const IntList& source){
    Node* currentNode = source.first;
    first = nullptr;
    while(currentNode){
        append(currentNode->info);
        currentNode = currentNode->next;
    }
}

//Assignment operator should copy the list from the source
//to this list, deleting/replacing any existing nodes
IntList& IntList::operator=(const IntList& source){
    this -> ~IntList();
    this = new IntList(source);
    return *this;
}

错误： intlist.cpp:26:30：错误：需要左值作为赋值的左操作数 this = new IntList(source);

析构函数正确地删除链表中的每个节点。从技术上讲，“this”是使用赋值运算符传入的任何链表。那不就当成可以设置的对象了吗？

Answer 1

简短的回答是您不能分配this。 （this 是指向当前对象的指针，它不能被“重定位”，它是一个用于所有目的的“const”指针）。

你的意思是这样的：

    new(this) IntList(source);

这叫“放置”new：

但您无需了解这一点，因为无论如何这一切都很糟糕。继续阅读...

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你的设计模式是一种陈旧而糟糕的设计模式，将赋值实现为破坏+构造。

如今，除非有更好的捷径（取决于您的具体设计），否则我们会实施交换（也很有用），然后 operator= from copy(construct)+swap。

（除了对析构函数的任何显式调用都很难闻。）

IntList& IntList::operator=(IntList const& source){
    IntList tmp(source)
    this->swap(tmp);
    return *this;
}

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重点不仅是更优雅的代码，最终的副作用是默认情况下您正在编写异常安全的代码。 （想想如果无法在原始代码中构造新对象会发生什么：*this 对象处于无效的“已破坏”状态。）

查看系列讲座：https://www.youtube.com/watch?v=W7fIy_54y-w

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这现在真的很先进，而且变得很奇怪（正如与@PaulMcKenzie 所讨论的那样）。 事实证明（我认为只有 C++14 中的一些怪癖），您可以省略临时并将其转移到按值传递的参数本身：

IntList& IntList::operator=(IntList source) noexcept{
    return swap(source);
}

虽然一开始可能很模糊。

1. 代码更少
2. 它是noexcept：它不会失败！。操作 call 可能会失败，但不会在函数内
3. 如果有移动构造函数，这将提供移动赋值，因此您无需编写单独的移动赋值（甚至更少的代码）。

（顺便说一句，我认为这说明了为什么成员交换应该返回*this）

这引发了一个有趣的问题：如果我有复制构造函数和交换，编译器不应该为我自动实现operator= 吗？ （不是旧的 C 运算符 = member-by-member，而是一个知道所实现类的语义的运算符，如图所示）。 IntList& operator=(IntList) = default;

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最后，不要只见树木不见森林。

你想在不编写新代码的情况下实现赋值，假设你的复制构造函数很好这就是你所拥有的一切。

然而这仍然不是最优的！

对于容器的复制构造通常涉及 a）（无条件）分配和 b）一系列“未初始化的副本”（最终是一种放置新的形式）。 a) 和 b) 分别比 A) 不分配和 B) assignment 序列慢。

这意味着，如果出于某种原因您知道不需要分配（例如，因为源已经“适合”在您分配的内存中），并且您可以通过元素（比逐个元素的新位置更快）您可能处于良好状态，可以通过编写考虑所有这些的自定义operator= 来获得更优化的解决方案。

Answer 2

如果IntList 的复制构造函数和析构函数工作正常，实现赋值运算符的最简单方法是使用copy/swap idiom：

#include <algorithm>
//...
IntList& IntList::operator=(const IntList& source)
{
    if (&source != this)
    {
       IntList temp(source);
       std::swap(temp.first, first);
       // add swaps for each member
       //...
    }  // <-- This is where the old contents will be destroyed, 
       // when `temp` goes out of scope.  No need for this->~IntList();
    return *this;
}

在你的代码中，这样做：

this->~IntList();

不是必需的，而且可能是错误的。此类代码保留用于placement-new，您的代码没有显示任何placement-new 用法。

Answer 3

一个常见的错误是从复制构造函数中调用赋值运算符。以 Array 类为例。里面的文案你可能觉得写起来很简单