引用和拷贝构造函数课件

8.1C++的指针和引用(略)8.1.1C++中的指针与C的区别：类型要求更强。bird*b;rock*r;void*v;b=r;//errorinCandC++v=r;b=v;//OKinC,butnotinC++8.1.2C++中的引用(续)#include<iostream>usingnamespacestd;inty;int&r=y;//引用被创建时，必须联系到某个存储单元

constint&q=12;//(1)编译器分配一个存储单元，

//然后q跟该单元相联系intx=0;//(2)int&a=x;//(3)intmain(){

cout<<"x="<<x<<",a="<<a<<endl;a++;

cout<<"x="<<x<<",a="<<a<<endl;}///:~使用引用的规则(略)1.当引用被创建时，它必须被初始化；2.一个引用被初始化为“引用”某个对象，它就不能改变为另一个对象的引用3.不能有“空”引用，必须保证引用是和一块合法的存储单元相联系。引用：就像是能自动被编译器间接引用的const指针。8.1.3函数中的引用1.引用用作函数参数

函数中任何对引用的更改将改变被引用的实参。

问题：如何保护实参不被非法修改？2.引用用作返回值必须保证引用关联的内存是合法的。Eg:见下页例：引用作参数和返回值int*f(int*x){(*x)++;

returnx;//Safe,x的作用范围在函数之外}int&g(int&x){x++;//Sameeffectasinf()

returnx;//Safe,outsidethisscope}int&h(){

intq;//!returnq;//Errorstaticintx;returnx;//Safe,xlivesoutsidethisscope}例：引用作参数和返回值intmain(){

inta=0;

f(&a);//Ugly(butexplicit)

g(a);//Clean(buthidden)}///:~8.1.3函数中的引用(续)问：如何保护实参不被非法修改？使用常量引用作为参数。

voidf(X&){…}voidg(constX&){…}

intmain(){Xvarxobj(1);constXcnstobj(10);//!f(cnstobj);//Error

g(cnstobj);}///:~8.2拷贝构造函数形如X(X&)的构造函数.8.2.1活动记录(Activerecord)（略）返回值(寄存器/对象地址)实在参数返回地址保存的机器状态局部数据临时数据函数返回值，通常是对象的地址主调函数传递给被调函数的参数值函数返回后的下一条执行语句。也指示主调函数的活动记录8.2.2如何实现按值传递和返回值？

1.传递和返回基本类型数据

int

f(intx,charc);

intg=f(a,b);pushbpushacallf()addsp,4

movg,registerAX

把参数直接压栈从寄存器中获得返回值8.2.2如何实现按值传递和返回值？2.传递和返回大对象structBig{charbuf[50];

inti;longd;}B,B2;Bigbigfun(Bigb){

b.i=100;//Dosomethingtotheargumentreturnb;}intmain(){

B2=bigfun(B);}///:~8.2.2如何实现按值传递和返回值？注1注2_main proc near push bp

mov

bp,sp

mov

ax,offsetDGROUP:_B

mov

dx,ds

mov cx,56 call nearptrN_SPUSH@

push ds push offsetDGROUP:_B2 call nearptr@bigfun$q3Big add sp,60 pop bp ret _main endp注：1.N_SPUSH@是一个把B的地址压栈的辅助函数；2.B2的地址作为返回值也被压栈

位拷贝当按值传递(或返回)一个自定义对象时，编译器先把需要传递（或返回）的对象的地址压栈，然后由一个专门的辅助函数把值拷贝到目的地。拷贝的方式是按位一一对应拷贝，称为“位拷贝”。ObjAObjB8.2.3对象的初始化当用一个对象去生成（初始化）另一个对象时，同样地，编译器并不是调用普通的构造函数生成该对象，而是以位拷贝的方式生成该对象。

Xx1(0);Xx2=x1;//初始化,等价于Xx2(x1);

//按位拷贝生成X2.问：位拷贝有什么问题？答：尽管对象由一个内存区的比特位构成，但对象具有含义，因此对象远比一组比特位要复杂得多。而对象的这些含义往往不能由简单的位拷贝来很好地反映。例：位拷贝的缺陷#include<string>usingnamespacestd;classHowMany{

staticint

objectCount;public:

HowMany(){

objectCount++;}staticvoidprint(conststring&msg=""){

if(msg.size()!=0)

cout<<msg<<":";

cout<<"objectCount="<<objectCount<<endl;}~HowMany(){

objectCount--;

print("~HowMany()");

}};int

HowMany::objectCount=0;//按值传递和返回HowMany

f(HowManyx){

x.print("xargumentinsidef()");returnx;}intmain(){

HowManyh;

HowMany::print("afterconstructionofh");

HowManyh2=h;

HowMany::print("afterh2=h");}///:~输出结果：afterconstructionofh:objectCount=1Aftercalltof():objectCount=1~HowMany():objectCount=0~HowMany():objectCount=-18.2.4问题&解决由于使用简单的位拷贝初始化对象，没能正确地反映对象的含义，没有改变objectCount值。问：如何解决？答：定义自己的拷贝方法，而不是使用系统默认的位拷贝的方式。这个方法称为类的“拷贝构造函数”。当从一个对象拷贝生成一个新对象时该函数被自动执行。8.2.5拷贝构造函数因为拷贝生成对象的方式为：

Howmanyh2(h);所以拷贝构造函数的形式应该为：X(X&)；例如：Howmany::Howmany(const

Howmany&h){

…}注意：1.参数必须是类howmany的const引用(consthowmany&),why?(否则会引起无穷递归!)2.没有返回值。

例：howmany2#include<string>usingnamespacestd;classHowMany2{stringname;//Objectidentifierstaticint

objectCount;public:

HowMany2(conststring&id=""):name(id){

++objectCount;print("HowMany2()");}

~HowMany2(){

--objectCount;print("~HowMany2()");}//Thecopy-constructor:HowMany2(constHowMany2&h):name(){name+="copy";

++objectCount;print("HowMany2(constHowMany2&)");}voidprint(conststring&msg="")const{

if(msg.size()!=0)

cout<<msg<<endl;

cout<<'\t'<<name<<":"<<"objectCount="<<objectCount<<endl;}};intHowMany2::objectCount=0;//PassandreturnBYVALUE:HowMany2f(HowMany2x){

x.print("xargumentinsidef()");out<<"Returningfromf()"<<endl;returnx;}intmain(){HowMany2h("h");out<<"Enteringf()"<<endl;HowMany2h2=f(h);h2.print("h2aftercalltof()");out<<"Callf(),noreturnvalue"<<endl;

f(h);out<<"Aftercalltof()"<<endl;}///:~Howmany2()

h:objectCount=1Enteringf()Howmany2(constHowmany2&)hcopy:objectCount=2Xargumentinsidef()hcopy:objectCount=2Returningfromf()Howmany2(constHowmany2&)hcopycopy:objectCount=3~howmany2()hcopy:objectCount=2h2aftercalltof()hcopycopy:objectCount=2Callf(),noreturnvalueHowmany2(constHowmany2&)hcopy:objectCount=3Xargumentinsidef()hcopy:objectCount=3Returningfromf()//临时对象Howmany2(constHowmany2&)hcopycopy:objectCount=4~howmany2()hcopy:objectCount=3~howmany2()hcopycopy:objectCount=2Aftercalltof()~howmany2()//h2hcopycopy:objectCount=1~howmany2()//hh:objectCount=08.2.6默认拷贝构造函数如果没有自定义拷贝构造函数，编译器生成一个默认的拷贝构造函数（位拷贝）。如何替代拷贝构造函数

1.防止按值传递:声明一个私有的空拷贝构造函数

2.在函数中使用指针传递，而不使用引用传递classX{private:

X(constX&){…};};Xx1;Xx2=x1;//error,不能调用私有成员函数例：Cstring(课堂习题)classCstring{char*str;

int

sz;public:

Cstring(intsize){

sz=size;

str=newchar[sz];}

Cstring(const

Cstring&obj){…;//}};Cstrings1(10);…;Cstrings2(s1);Cstring::Cstring(const

Cstring&obj){

sz=obj.sz;

str=newchar[sz];

memcpy(str,obj.str,sz);}…;8.3指向成员的指针（略）Typeclass_name::*pointertomember

eg:P473Type(class_name::*pointertomember)(arguments_list)

eg:P475#include<iostream>usingnamespacestd;classWidget{voidf(in