Note of Justin

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Justin 于 2009-11-12

第十項所言無他，就是要記得定義拷貝運算符時要返回對象自身的引用(*this)。原因很簡單，你會有連著用=號的時候(a=b=c)，如果不返回對象的引用這一串賦值式子就無法傳遞下去。

Item11說的也是拷貝運算符，不過側重點在使用=號對自身賦值的特殊情況(a=a)。再繼續下去之前Scott先是舉了個很傻的例子：一個賦值函數

class ?Bitmap? { // ..}

class ?Widget? {
// ..
private :
???Bitmap? * pb;
}
???
Widget &
Widget:: operator = ( const ?Widget & ?rhs)
{
???delete?pb;
???pb? = ? new ?Bitmap( * rhs.pb);
??? return ? * this ;
}

這樣的一個傻傻賦值函數有兩個問題：
?? 1. 在自賦值的時候是要出事的。(在自賦值的時候：pb被釋放之后，緊接著就又被當作右值來構造新的對象……)
?? 2. 在發生異常的時候也是要出事的。(設想如果在new的過程中出錯然后拋出異常，結果就是我們的pb成了野指針：它指向一個已經delete了的內存空間，你無法再次delete它，也不能讀，因為你不知道你讀到的是什么@#￥%)

于是就有了以下應付自賦值的策略：

1. 在函數入口檢查是否屬于自拷貝(例如：檢查指針是否指向同一片內存)，如果是，啥也不干直接返回。否則屬于正常情況的拷貝。偷個懶，用書上的術語：這樣解決了self-assignment-unsafe的問題，但是沒能避免exception-unsafe。
2. 第二種方法比較簡單，只是整理一下指令的順序。但是卻同時解決了自賦值和拋出異常帶來的問題。繼續無恥的抄寫代碼一段：
   Widget&
   Widget::operator=(const?Widget&?rhs)
   {
   ???Bitmap?*pOrig?=?pb;???????????????//?remember?original?pb
   ???pb?=?new?Bitmap(*rhs.pb);??????//?make?pb?point?to?a?copy?of?*pb
   ???delete?pOrig;???????????????????????? //?delete?the?original?pb
   ???return?*this;
   }
   這樣的做法在解決以上兩個問題的同時卻也降低了執行的效率：不論什么情況，這個賦值函數都要創建一個新的Bitmap對象。
   當然，Scott也辯證地道出了第一種方法的額外支出：判斷語句必然地引入了程序的分支(branch)，于是指令的預取(prefetch)、緩沖(caching)、流水線處理(pipelining)的效率就會被降低。
3. Copy And Swap。很深奧的樣子。實際上就是改賦值為交換。例子在下面：
   

   Widget&
   Widget::operator=(Widget?rhs)????//?rhs?is?a?copy?of?the?object
   {?????????????????????????????????????//?passed?in?—?note?pass?by?val
   ???swap(rhs);???????????????????????????//?swap?*this's?data?with
   ????????????????????????????????????? ?????? //?the?copy's
   ???return?*this;
   }

   
   利用參數傳值，隱性的構造了一個Widget對象。然后將新對象和本對象中的數據成員交換，達到為本對象賦值的效果。新的臨時對象在跳出函數后自動銷毀。剛才說的兩個unsafe，都不會存在。
   不過又要回來說效率，我總覺得這樣開銷還是大了，無論什么時候都要構造新的對象。而且Scott本人也說用swap來完成賦值的做法有點邏輯混淆。不過他老人家也說了，這樣做很有可能讓編譯器生成更有效率的代碼(！！)沒有驗證過，暫且相信吧【等待論證的占位符】

最后要炒的是第12項，講的也還是拷貝運算符：如何保證在賦值/拷貝的時候能夠將所有的成員完整拷貝過去？對于簡單的數據成員，編譯器自動生成的拷貝函數可以保證一個不漏都幫你拷貝；如果是比較復雜的成員(比如說指向一片內存空間的指針)，編譯器就沒有足夠的智商把這些成員拷貝到另外一個對象中去了。

自己動手豐衣足食，還是要自己寫。
然而人寫的東西終究還是會有各種問題，比如說：

1. 在增加類成員以后有可能忘記更新拷貝函數(典型丟三落四……)，顯然的結果就是新增加的數據成員沒有在拷貝函數中得到關照，拷貝不完全。
2. 子類的拷貝函數把自己的成員都拷貝了，但是卻漏了把父類對象的成員拷貝到新的對象中。

第一個問題沒人能幫忙，只能靠自己小心。
第二個問題，方法比較直接了：在子類的拷貝函數中調用父類的拷貝函數(老爸，勞煩您也拷貝一下吧～～)，代碼：

Widget &
Widget:: operator ? = ?(Widget?src)??
{
???swap(src);??????????????????????????????????? // copy-and-swap
???WidgetParent:: operator ? = ?(src);?????? // invoking?the?parent's?copy?assignment?operator
??? return ? * this ;
}

最后的最后，通常來說在拷貝函數和拷貝構造函數中的實現大多相同，大師就很貼心的提醒：不要在拷貝函數中調用拷貝構造函數或者反之。如果真的需要避免代碼的重復，大可定義一個私有的函數來負責前面兩者相同的部分。