C++ 复制赋值运算符行为答案

【问题标题】：C++ copy assignment operator behaviourC++ 复制赋值运算符行为
【发布时间】：2022-01-18 15:11:18
【问题描述】：

我使用下面的代码来测试复制赋值运算符的行为：

#include <iostream>
using namespace std;

int group_number = 10; // Global

class Player {
public:
  explicit Player(const int &g): group(g)
  {
  }

  Player& operator=(const Player& rhs)
  {
      cout << "Copy assignment operator called " << endl;
      return *this;
  }

  void set_stamina(int i) {stamina = i; }
  int  get_stamina()      {return stamina; }
  const int &get_group()  const { return group; }

protected:
  const int &group;

private:
  int stamina;
}; // End of Player class

class Round {
public:
  Round(const Player &p)
  {
    main_player = &p;
  }

  const Player &get_main_player() const
  {
    return *main_player;
  }

protected:
  const Player *main_player;
}; // End of Round class

// Test code
int main()
{
  Player p1(group_number);
  Round r(p1);
  p1.set_stamina(100);

  // Add player2 in the same group as p1
  Player p2(group_number);
  p2 = r.get_main_player();
  cout << "This is p1's stamina: "    << p1.get_stamina()
       << ", and p1's group number: " << p1.get_group() << endl;;
  cout << "This is p2's stamina: "    << p2.get_stamina()
       << ", and p2's group number: " << p2.get_group() << endl;;

  return 0;
}

我希望 p1 和 p2 具有相同的值 stamina。但是输出显示p2的stamina和p1的不一样

Copy assignment operator called
This is p1's stamina: 100, and p1's group number: 10
This is p2's stamina: 241098768, and p2's group number: 10

为什么复制赋值运算符不将 p1 的 stamina 的值复制到 p2？

【问题讨论】：

您已经定义了一个用户定义的赋值运算符，您在其中明确地不复制stamina。所以根据定义，这是行不通的。如果那是您需要的，只需复制耐力即可。
您的代码有未定义的行为。只需在复制赋值运算符中添加stamina = rhs.stamina;，您就会得到预期的输出。
但为什么 group 被复制而 stamina 没有？
你有什么证据表明group被复制了？您的代码没有复制它。简单地说，它被初始化为相同的值（或作为相同整数变量的 const ref）并且复制运算符没有更改它。无论如何，group 被声明为 const ref，您无法更改它...
在相关的注释中，引用是非常糟糕的成员。在此代码之后为group_number 分配一个新值，然后再次检查这两个对象。

标签： c++ class assignment-operator copy-assignment explicit-constructor

【解决方案1】：

您没有在复制赋值运算符中复制数据成员stamina。因此，只需在复制赋值运算符中添加stamina = rhs.stamina;，您就会得到预期的输出。所以修改后的operator= 定义如下：

Player& operator=(const Player& rhs)
  {
      cout << "Copy assignment operator called " << endl;
      stamina = rhs.stamina; //ADDED THIS 
      return *this;
  }

另外，请注意，在您的原始代码 sn-p 中，由于数据成员 stamina 未初始化，因此它具有不确定值。使用这个未初始化的变量（你在写 p2.get_stamina(); 时所做的）是未定义的行为。

未定义的行为表示任何¹都可能发生包括但不限于程序提供您预期的输出。但是永远不要依赖（或根据）具有未定义行为的程序的输出。

因此，您看到的输出是未定义行为的结果。正如我所说，不要依赖具有 UB 的程序的输出。

因此，使程序正确的第一步是删除 UB。 只有这样你才能开始推理程序的输出。

要解决这个更严重的问题，只需对数据成员 stamina 使用 in-class initilaizer。

class Player {
    //other members here
private:
  int stamina = 0; //USE IN-CLASS INITIALIZER
};

^{¹有关未定义行为的更准确的技术定义，请参阅this，其中提到：对程序的行为没有限制 .}

【讨论】：

【解决方案2】：

为什么复制赋值运算符不将p1的stamina值复制到p2？

您定义了运算符。您不会在运算符的定义中复制任何值，因此不会复制任何值。

您可以这样分配成员：

stamina = rhs.stamina;

【讨论】：