google C++ 编程规范中的禁用复制构造函数和赋值运算符

时间：2021-07-04 19:25:54

在google C++编程规范中有下面一段描述：

仅在代码中需要拷贝一个类对象的时候使用拷贝构造函数；不需要拷贝时应使用 
DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN。 


定义：通过拷贝新建对象时可使用拷贝构造函数（特别是对象的传值时）。 


优点：拷贝构造函数使得拷贝对象更加容易，STL容器要求所有内容可拷贝、可赋值。 


缺点：C++中对象的隐式拷贝是导致很多性能问题和bugs的根源。拷贝构造函数降低了 
代码可读性，相比按引用传递，跟踪按值传递的对象更加困难，对象修改的地方变得难以捉 
摸。


而具体的则没有明说，今天看了《More Effective C++》之后，重新思考了这个问题。

禁用复制构造函数的原因有下面两个（包括但不限于 ：））：

1.耗时
    当继承的层次越来越深的时候，对象会越来越大，采用浅复制的话，虽然速度快，但是会有内存泄漏和出现野指针等风险。采用深复制的话，速度就会慢很多。而赋值运算符也是同理。

2.不安全
    当使用赋值运算符的时候，考虑下面一个例子（为了便于阅读，我把函数的定义和类的定义放在一起了）： 
#ifndef _HUMAN_H
#define _HUMAN_H

#include <cstdio>

class Human {
public :
  Human &operator=(const Human &rhs){
    printf("Human &operator=(const Human &rhs)\n");

    return *this;
  }
};

class Male : public Human{
public :
  Male &operator= (const Human &rhs) {
    printf("Male &operator= (const Human &rhs)\n");

    return *this;
  }
  Male &operator=(const Male &rhs) {
    printf("Male &operator=(const Male &rhs)\n");

    return *this;
  }
};

class Female : public Human {
public :
  Female &operator= (const Human &rhs) {
    printf("Female &operator= (const Human &rhs)\n");

    return *this;
  }
  Female &operator=(const Female &rhs) {
    printf("Female &operator=(const Female &rhs)\n");

    return *this;
  }
};

#endif // _HUMAN_H


当执行下面的main函数的时候： 
int main() {
  Human *male1 = new Male();
  Human *male2 = new Female();

  *male1 = *male2;

  return 0;
}


调用的是Human &operator=(const Human &rhs)这个复制运算符。而当调用基类的赋值运算符的时候，只能被复制的也只是基类的部分，而真正的派生类的部分是不会被复制的，这不符合我们的语意。

如果把赋值运算符声明为虚函数的话，虽然能调用基类中的   virtual Male &operator= (const Human &rhs)。而这个动作还是跟我们的语意不相同，我们希望的是调用 virtual Male &operator=(const Male &rhs)。要做到这个其实也是可以的，不过需要付出一定的时间。使用在调用的函数中使用dynamic_cast就可以知道是传入的参数的动态类型是基类的还是派生类，然后选择正确的赋值运算符。但是dynamic_cast的时间效率实在是不好，特别是当继承层次变的深的时候。

综上所述，我们在定义一个类型的时候，如果不是必须，就尽量的禁用赋值运算符和复制构造函数。用来代替的可以声明这样一个基类，然后继承这个基类。 
class NoCopyAndAssign {
public :
  NoCopyAnd *clone() const = 0;
private :
  NoCopyAndAssign(const NoCopyAndAssign &);
  void operator=(const NoCopyAndAssign &);
};

通过clone返回一个指向已经复制的元素的指针，就可以了。如果想要更安全一点，可以把返回的指针包装在auto_ptr类型或者其他智能指针类型。
标签：

相关文章