《C++面向对象高效编程（第2版）》——4.6 对象赋值的语义

本节书摘来自异步社区出版社《c++面向对象高效编程（第2版）》一书中的第4章，第4.6节，作者： 【美】kayshav dattatri，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

c++面向对象高效编程（第2版）

赋值与复制的操作非常类似。在c++中，绝大多数的复制操作都由语言隐式调用（当对象按值传递或按值返回时）。当通过现有对象创建新对象时，也进行了复制操作（但不是很频繁）。与复制相反的是，赋值是必须由程序员显式调用的操作。然而，在eiffel和smalltalk中，赋值和复制操作都由程序员显式调用。这也是基于值的语言与基于引用的语言之间的区别。

在c++中，对于对象和基本类型赋值都具有相同的含义。把基本类型变量赋值给另一个（兼容的）基本类型变量时，将复制变量中的值。例如：

tpoint2d p1;

tpoint2d p2(100, 200);

p1 = p2;<code>`</code>

将p2数据成员中的值复制给p1数据成员。这里不会特别对待指针和引用，复制它们的方式和复制基本数据类型相同。这就是默认赋值操作（default assignment operation）。赋值相应成员的方法称为逐个成员赋值（memberwise assignment），它由赋值操作符实现。

`

tpoint2d::operator=(const tpoint2d&amp; source);`

注意，operator在c++中是保留字（reserved word）1。如果类并未声明和实现该赋值操作符，编译器将自动生成一个。而且该生成的赋值操作符（称为默认赋值操作符）执行逐个成员赋值。由编译器提供的默认赋值操作符实现，类似这样：

tperson&amp; tperson::operator=(const tperson&amp; source)

{

　　　if (this == &amp;source) // 自我赋值检查

　　　　return *this;

　　　　// 首先，复制（赋值）所有基本数据；

　　　this-&gt;_ssn = source._ssn;

　　　　// 接下来，需要复制name中的字符。

　　　　// 如果name中的空间充足，则只需复制字符即可，

　　　　// 否则，删除name所指向的现有内存，然后分配新的内存块。

　　　　// 最后，复制字符。

　　　if (source._name != 0) {　　// 是否有任何复制？

　　　　int namelength = strlen(source._name);

　　　　int thisnamelength = (this-&gt;_name) ?

　　　　　　　 strlen(this-&gt;_name) : 0;　　　　

　　　　if (namelength &lt;= thisnamelength)　　// 简单的情况

　　　　　strcpy(this-&gt;_name, source._name);

　　　　else {　　　// 复杂的情况

　　　　　delete [] this-&gt;_name;

　　　　　name = new char[namelength + 1];

　　　　　　// +1，为放置0

　　　　}

　　　}

　　　else {

　　　　delete [] this-&gt;_name; this-&gt;_name = 0;

　　　　// 为address重复以上步骤

　　　if (source._address != 0) {

　　　　int addresslength = strlen(source._address);

　　　　int thisaddrlength = (this-&gt;_address) ?

　　　　　　　　strlen(this-&gt;_address) : 0;

　　　　if (addresslength &lt;= thisaddrlength) {

　　　　　　// 简单的情况

　　　　　strcpy(this-&gt;_address, source._address);

　　　　　delete [] this-&gt;_address;

　　　　　_address = new char[addresslength + 1];

　　　　　　// +1，为放置0。

　　　　　strcpy ( this-&gt;_address, source._address);

　　　　delete [] this-&gt;_address;　this-&gt;_address = 0;

　　　return *this;

}<code>`</code>

我们刚才实现的赋值操作符，就是将tperson类对象显式赋值给另一个tperson类对象时，所使用的赋值操作符。但是，某些情况下需要将其他类型的数据赋值给tperson类对象，可以通过在类中实现重载赋值操作符，以接受不同类型的参数。在后续章节中将介绍相关的示例。还需注意的是，_birthdate数据成员不能被复制，因为它是const成员，不允许为其赋值。这里再次假设，一旦创建一个tperson类对象，这个人的出生日期在其生存期内便不能改变。这个限制作用于_birthdate上似乎有些严格，但是它用于阐明带有const数据成员限制的复制和赋值的目的。如果这个限制对于一些应用程序而言过于严格死板，也可将_birthdate改为非const成员。

需要遵循的规则是：

hand 一定要为每个类实现赋值操作符，不要依赖语言所生成的默认赋值操作符。

感兴趣的读者可能注意到，生成的默认复制构造函数和赋值操作符都是内联函数（inline function）。欲了解c++中复制构造函数的内部细节，请参阅第13章内容。

注意：

鉴于这种情况，在c++中，很容易控制对象的赋值和复制。如果我们希望禁止公有客户和派生类复制对象，只需将复制构造函数设置成private。对于赋值操作符也一样。还需注意，可以限制（而不是完全禁止）制作的副本数目。本章稍后将会解释为什么需要这种副本控制。

smalltalk：

了解smalltalk中的赋值语义很有趣。该语言用&lt;-操作符表示赋值。例如，<code>a &lt;</code>- b`意味着将b赋值给a。对于简单（或者基本）类型，赋值所涉及的复制值和c++中一样。但是，赋值应用于对象时，行为则完全不同。在smalltalk中，每个对象都是对内存中其他对象的引用。鉴于此，对象赋值实际上就是引用赋值。如果a和b都是对象，且通过操作a &lt;- b将b赋值给a，则b所引用的对象通过名称a获得另一个引用。赋值后，a和b都引用相同的对象。无需多说，无论a在赋值之前所引用的是什么，在赋值后都不能通过a再访问它。注意，smalltalk不允许在函数内部对形参赋值，这是该语言的一项限制。

eiffel：

eiffel在赋值限制方面和smalltalk完全一样。该语言用操作符:=表示赋值（和pascal一样）。同样，简单类型间的赋值也指复制值，而对象（实际上是对象引用( object reference )）间的赋值则意味着复制引用。和smalltalk一样，eiffel也不允许对形参赋值。

4.6.1 左值操作赋值

左值就是可被修改的值（通常在赋值操作符左侧的名称）。详见第3章中对左值和右值的介绍。在c和c++中，默认赋值语义会产生一个左值，这意味着可以进行级联赋值操作（即，<code>a = b = c</code>）。在smlltalk中也可以这样。实际上，smalltalk中的每种方法都保证有返回值，这是赋值的有用副作用，利用它可以写出清楚简练的表达式。但是，eiffel却不允许级联赋值，这和pascal一样。

记住：

c++允许实现者定义复制对象的语义。

c++允许实现者定义赋值的语义。

实现者可以在每个类的基础上控制复制和赋值语义。

1译者注：现在，<code>operator</code>在c++中已成为关键字。

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