зачем нужен конструктор копирования
Урок №141. Конструктор копирования
Обновл. 13 Сен 2021 |
Вспомним все типы инициализации, которые поддерживает язык C++: прямая инициализация, uniform-инициализация и копирующая инициализация.
Конструктор копирования
Рассмотрим примеры всех вышеприведенных инициализаций на практике, используя следующий класс Drob:
Мы можем выполнить прямую инициализацию:
В C++11 мы можем выполнить uniform-инициализацию:
И, наконец, мы можем выполнить копирующую инициализацию:
С прямой инициализацией и uniform-инициализацией создаваемый объект непосредственно инициализируется. Однако с копирующей инициализацией дела обстоят несколько сложнее. Мы рассмотрим это детально на следующем уроке. Но перед этим нам еще нужно кое в чём разобраться.
Рассмотрим следующую программу:
Результат выполнения программы:
Рассмотрим детально, как работает эта программа.
Конструктор копирования — это особый тип конструктора, который используется для создания нового объекта через копирование существующего объекта. И, как в случае с конструктором по умолчанию, если вы не предоставите конструктор копирования для своих классов самостоятельно, то язык C++ создаст public-конструктор копирования автоматически. Поскольку компилятор мало знает о вашем классе, то по умолчанию созданный конструктор копирования будет использовать почленную инициализацию. Почленная инициализация означает, что каждый член объекта-копии инициализируется непосредственно из члена объекта-оригинала. Т.е. в примере, приведенном выше, dCopy.m_numerator будет иметь значение sixSeven.m_numerator ( 6 ), а dCopy.m_denominator будет равен sixSeven.m_ denominator ( 7 ).
Так же, как мы можем явно определить конструктор по умолчанию, так же мы можем явно определить и конструктор копирования. Конструктор копирования выглядит следующим образом:
Конструкторы копий и операторы присваивания копий (C++)
Начиная с C++ 11, в языке поддерживаются два вида присваивания: копирование назначения и Перемещение. В этой статье «присваивание» означает «присваивание копированием», если явно не указано другое. Сведения о назначении Move см. в разделе конструкторы Move и операторы присваивания перемещения (C++).
Как при операции назначения, так и при операции инициализации выполняется копирование объектов.
Назначение: когда значение одного объекта присваивается другому объекту, первый объект копируется во второй объект. Поэтому
Инициализация: инициализация происходит при объявлении нового объекта, когда аргументы передаются в функции по значению или когда значения возвращаются из функций по значению.
Можно определить семантику копии объектов типа класса. Рассмотрим для примера такой код:
Предыдущий код может означать «копировать содержимое FILE1.DAT в FILE2.DAT» или «игнорировать FILE2.DAT и сделать b вторым дескриптором FILE1.DAT». Необходимо вложить соответствующую семантику копирования в каждый класс следующим образом.
С помощью конструктора копии.
Если конструктор копии не объявлен, компилятор создает конструктор копии для каждого члена. Если оператор присваивания копированием не объявлен, компилятор создает оператор присваивания копированием для каждого члена. Объявление конструктора копии не подавляет созданный компилятором оператор присваивания копий, и наоборот. При реализации любого из этих способов рекомендуется также реализовать другой способ, чтобы значение кода было четким.
Конструкторы копии, создаваемые компилятором
Если виртуальные базовые классы инициализируются конструкторами копии, создаются компиляторами или определяются пользователем, они инициализируются только один раз, во время создания.
Дополнительные сведения о перегруженных операторах присваивания см. в разделе назначение.
BestProg
С++. Конструктор копирования. Примеры использования. Передача объекта класса в функцию. Возврат класса из функции
В данной теме рассмотрена работа конструктора копирования на примере unmanaged ( native ) классов. При рассмотрении данной темы рекомендуется прочитать тему:
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Какое назначение конструктора копирования ( copy constructor )?
Конструктор копирования – это специальный конструктор, который позволяет получить идентичный к заданному объект. То есть, с помощью конструктора копирования можно получить копию уже существующего объекта. Конструктор копирования еще называется инициализатором копии ( copy initializer ). Конструктор копирования должен получать входным параметром константную ссылку ( & ) на объект такого же класса.
⇑
2. В каких случаях вызывается конструктор копирования?
Конструктор копирования вызывается в случаях, когда нужно получить полную копию объекта. В C++ полная копия объекта нужна в трех случаях.
Случай 2. Когда нужно передать объект в функцию как параметр-значение. В этом случае создается полная копия объекта.
Случай 3. Когда нужно вернуть объект из функции по значению. В этом случае также создается полная копия объекта.
⇑
3. В каких случаях целесообразно использовать конструктор копирования?
Если в классе нету динамического выделения памяти для данных, то конструктор копирования можно не использовать. В этом случае побитового копирования (по умолчанию) достаточно для корректной работы класса. Исключение, если при инициализации объекта другим объектом нужно установить некоторые специальные условия копирования.
⇑
4. Пример объявления конструктора копирования в классе, где нет динамического выделения памяти
Данный пример носит демонстрационный характер. Для класса, где нет динамического выделения памяти использовать конструктор копирования необязательно.
Демонстрация использования конструктора копирования в некотором программном коде (методе)
⇑
5. Пример передачи объекта класса в функцию как параметр-значение
Использование функции в другом программном коде
⇑
6. Пример возврата объекта класса из функции по значению с помощью конструктора копирования
Объявление класса точно такое же как в п. 4.
Демонстрация использования функций
⇑
7. Как осуществляется копирование объектов, когда в классе отсутствует конструктор копирования?
Если в классе не объявлен конструктор копирования, то используется конструктор копирования, который автоматически генерируется компилятором. Этот конструктор копирования реализует побитовое копирование для получения копии объекта.
Побитовое копирование есть приемлемым для классов, в которых нет динамического выделения памяти. Однако, если в классе есть динамическое выделение памяти (класс использует указатели), то побитовое копирование приведет к тому, что указатели обоих объектов будут указывать на один и тот же участок памяти. А это ошибка.
Конструктор копирования.
Здравствуйте, можете на пальцах объяснить, зачем нужен конструктор копирования? Не совсем ясен его смысл. (
2 ответа 2
Конструктор копирования нужен, чтобы создать копию объекта, причем безопасно. Иногда может сгодится побитовая копия, но в большинстве случаев она не подходит, например когда объект владеет какими-то ресурсами, которые освобождаются в деструкторе. Например если написать такой код:
то один и тот же указатель освободится сначала в деструкторе объекта obj1, а затем в деструкторе объекта obj2, что приведет к ошибке. Правильнее было бы сделать конструктор копирования такой:
Тогда каждый объект будет располагать своим уникальным указателем.
Что бы создать новый объект на основе существующего, тем самым автоматически инициализировав новый объект данными из того, на основе которого делается копия.
Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками c++ или задайте свой вопрос.
Похожие
Подписаться на ленту
Для подписки на ленту скопируйте и вставьте эту ссылку в вашу программу для чтения RSS.
дизайн сайта / логотип © 2021 Stack Exchange Inc; материалы пользователей предоставляются на условиях лицензии cc by-sa. rev 2021.11.10.40714
Нажимая «Принять все файлы cookie» вы соглашаетесь, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Конструктор копирования в С++
Когда новички изучают программирование, первым делом, при рассмотрении новой темы, возникает вопрос – для чего необходима та или иная “вещь” о которой сейчас предстоит узнать. Ответим сразу на этот вопрос: “Зачем нужен конструктор копирования?”.
Конструктор копирования необходим для того, чтобы мы могли создавать “реальные” (а не побитовые) копии для объектов класса. Такая копия объекта может понадобиться в следующих случаях:
При передаче объекта в функцию как параметра по значению, эта функция начнет работать с его побитовой копией, а не с полями самого объекта. Допустим определены конструктор и деструктор класса. Первый память выделяет, а второй её освобождает. Во время работы функции, указатель побитовой копии объекта указывает на адрес памяти, где расположен оригинальный объект.
В то время, когда работа функции завершается – удаляется и побитовая копия объекта. При ее удалении обязательно сработает определённый деструктор и освободит ту память, что занята объектом-оригиналом. Программа продолжит работу, и при завершении работы, деструктор сработает повторно, пытаясь освободить все тот же отрезок памяти. Это вызовет ошибку программы.
Использование конструктора копирования – прекрасный способ обойти эти ошибки и проблемы. Он создаст “реальную” копию объекта, которая будет иметь личную область динамической памяти.
Конструктор копирования синтаксически выглядит так:
Ниже разберём несложный, но очень показательный пример. В нём будут рассмотрены все 3 случая в которых желательно применять конструктор копирования. Будет создан класс, содержащий конструктор без параметров, конструктор копирования и деструктор.
Чтобы пример был не слишком громоздким, конструкторы и деструктор будут выводить на экран сообщения типа “Сработал конструктор”, “Сработал дектруктор”… Выделять и освобождать память не будем.
Нам отлично будет видно сколько раз сработают конструкторы а сколько раз деструктор. Очевидно, что деструктор (если бы он освобождал память) не должен срабатывать большее количество раз, чем конструктор, выделяющий память.
Конструктор без параметров будет вызываться во время создания новых объектов класса. Конструктор копирования – во время создания копий объекта. Деструктор срабатывает при удалении и реального объекта и его копии. В теле функций все описано подробно и не требует дополнительных комментариев.
Запустив программу увидим в консоли следующее:
При выходе из этой функции сработал деструктор, так как копия объекта уничтожается. Кстати, то, что передача объекта как параметра по значению, вызывает конструктор копирования, служит отличным поводом для передачи объекта по ссылке. Это сэкономит и время и память.
Если же мы закомментируем /*конструктор копирования*/ в классе и снова запустим программу – увидим, что конструктор без параметров сработает 2 раза, а деструктор – пять раз отработает.
В этой ситуации, если бы деструктор освобождал память — в программе возникла бы ошибка.