程序员面试题精选100题(30)-赋值运算符重载函数[C/C++/C#]
問題:給出如下CMyString的聲明,要求為該類型添加賦值運算符函數。
class?CMyString
{
public:
????CMyString(char* pData = NULL);
????CMyString(const?CMyString& str);
????~CMyString(void);
??????
private:
????char* m_pData;
};
當面試官要求應聘者定義一個復制運算符函數時,他會關注如下幾點:
·?????????是否把返回值的類型聲明為該類型的引用,并在函數結束前返回實例自身(即*this)的引用?只有返回一個引用,才可以允許連續賦值。否則如果函數的返回值是void,假設有三個CMyString的對象,str1、str2和str3,在程序中語句str1=str2=str3將不能通過編譯。
·?????????是否把傳入的參數的類型聲明為常量引用?如果傳入的參數不是引用而是實例,那么從形參到實參會調用一次構造拷貝函數。把參數申明為引用可以避免這樣的無謂消耗,能提高代碼的效率。同時,我們在賦值運算符函數內是不會改變傳入的實例的狀態的,因此應該為傳入的引用參數加上const關鍵字。
·?????????是否記得釋放實例自身已有的內存?如果忘了在分配新內存之前釋放自身已有的空間,將出現內存泄露。
·?????????是否判斷傳入的參數是不是和當前的實例(*this)是不是同一個實例?如果是同一個,則不進行賦值操作,直接返回。如果事先不判斷,就進行賦值,那么在釋放實例自身的內存的時候就會導致嚴重的問題:當*this和傳入的參數是同一個實例時,那么一旦釋放了自身的內存,傳入的參數的內存也同時被釋放了,因此再也找不到需要賦值的內容了。
當我們完整地考慮了上述幾方面之后,我們可以寫出如下的代碼:
CMyString& CMyString::operator =(const CMyString &str) {if(this == &str)return *this;delete []m_pData;m_pData = NULL;m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];strcpy(m_pData, str.m_pData);return *this; }這是一般C++教材上提供的參考代碼。如果是面試的是應屆畢業生或者C++初級程序員,如果能全面地考慮到前面四點并完整地寫出代碼,面試官可能會讓他通過這輪面試。但如果面試的是C++的高級程序員,面試官可能會提出更高的要求。
面試官會提醒我們在前面的函數中,顯示地用delete釋放自身m_pData的內存。同時我們也會在析構函數中用delete釋放自身m_pData的內存。如果這個類型中添加新的指針成員變量,那么我們至少需要做兩處修改,即同時在析構函數和這個賦值運算符函數里添加一條delete語句來釋放新指針所指向的內存。一個改動需要在代碼中多個地方修改代碼,通常是有安全隱患的。通常我們會記得在析構函數里用delete釋放指針成員變量,但未必每次都記得到賦值運算符函數來添加代碼釋放內存。
更好的辦法在復制運算符函數中利用析構函數自動釋放實例已有的內存。下面是這種思路的參考代碼:
CMyString& CMyString::operator =(const CMyString &str) {if(this != &str){CMyString strTemp(str);char* pTemp = strTemp.m_pData;strTemp.m_pData = m_pData;m_pData = pTemp;}return *this; }在這個函數中,我們定義一個臨時實例strTemp,并把strTemp的m_pData指向當前實例(*this)的m_pData。由于strTemp是個局部變量,但程序員運行到if的外面是也就出了的該變量的域,就會自動調用strTemp的析構函數,就會把strTemp.m_pData所指向的內存釋放掉。由于strTemp.m_pData指向的內存就是當前實例之前m_pData的內存。這就相當于自動調用析構函數釋放當前實例的內存。如果新增加指針成員變量,我們只需要在析構函數里正確地釋放,而不需要對賦值運算符函數做任何修改。
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總結
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