Effective C++(11) 自我賦值(a=a)時會發生什麼？

問題聚焦：

自我賦值看似有點愚蠢的行爲，其實總會發生的

首先：它是合法的，

其次，它不必定是安全的，

再次，它有時候不是那麼明顯。

先看一個Demo

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class Widget { ... };
Widget w;
...
 /** 最明顯的自我賦值 **/
w = w;   

/** 不那麼明顯的自我賦值 **/
// 在某個地方實現了i = j或者相同做用的事情
a[i] = a[j]

/** 潛在的自我賦值 **/
*px = *py;

/** 更爲隱蔽的自我賦值「別名」 **/
class Base { ... };
class Derived : public Base { ... };
void doSomething( const Base& rb, Derived* pd);     // rb 和 *pd多是同一對象

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通常而言，若是某段代碼操做指針和引用，而它們被用來指向多個相同類型的對象，就須要考慮這些對象是否爲同一個了。

自我賦值可能帶來的兩種潛在的危險：

• 自我賦值安全性
• 異常安全

來看下面的例子：

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class Bitmap { ... };
class Widget {
    ... 
private:
    Bitmap* pd;
};

/** operator=的代碼實現 **/
Widget&
Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
    delete pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);
    return *this;
}

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自我賦值安全性：

若rhs和當前對象是同一對象，那麼在銷燬當前對象的pb時，把rhs的對象也銷燬了。

改進：認同測試

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/** operator=的代碼實現 **/
Widget&
Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
    if (this == &rhs) return *this;   // 認同測試

    delete pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);
    return *this;
}

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上述改進後的代碼避免了自我賦值安全性問題。

咱們來關注一下第二個問題

異常安全性：

若是new Bitmap()發生異常，那麼結果就是pb賦值直白，Widget最終持有一個指針指向一塊被刪除的Bitmap。

改進一：精心安排語句

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/** operator=的代碼實現 **/
Widget&
Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
    Bitmap* pOrig  = pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb);     // 若是new Bitmap拋出異常，pb保持原狀
    delete pOrig;
    return *this;
}

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改進方案二：copy and swap

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class Widget {
...
void swap(Widget& rhs);
...
};

Widget& Widget::operator=(const Wdiget& rhs)
{
    Widget temp(rhs);
    swap(temp);
    return *this;
}

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思想：

拷貝構造函數要聲明爲「按值傳遞」

按值傳遞會形成一份副本

小結：

確保當對象自我賦值時operator=有良好的行爲。

包括：

對象來源

目標對象地址

語句順序

肯定任何函數若是操做一個以上的對象，而其中多個對象是同一個對象時，其行爲仍然正確。

參考資料：

《Effective C++ 3rd》