[12] 赋值算符 · C++ FAQ Lite

# [12] 赋值算符 ## FAQs in section [12]: * [12.1] 什么是“自赋值”？ * [12.2] 为什么应该当心“自赋值”？ * [12.3] 好，好；我会处理自赋值的。但如何做呢？ ## 12.1 什么是“自赋值”？自赋值就是将对象赋值给本身。例如， ``` #include "Fred.hpp" // 声明 Fred 类 void userCode(Fred& x) { x = x; // 自赋值 } ``` 很明显，以上代码进行了显式的自赋值。但既然多个指针或引用可以指向相同对象（别名），那么进行了自赋值而自己却不知道的情况也是可能的： ``` #include "Fred.hpp" // 声明 Fred 类 void userCode(Fred& x, Fred& y) { x = y; // 如果&x == &y就可能是自赋值 } int main() { Fred z; userCode(z, z); } ``` ## 12.2 为什么应该当心“自赋值”？如果不注意自赋值，将会使你的用户遭受非常微妙的并且一般来说非常严重的bug。例如，如下的类在自赋值的情况下将导致灾难： ``` class Wilma { }; class Fred { public: Fred() : p_(new Wilma()) { } Fred(const Fred& f) : p_(new Wilma(*f.p_)) { } ~Fred() { delete p_; } Fred& operator= (const Fred& f) { // 差劲的代码：没有处理自赋值！ delete p_; // Line #1 p_ = new Wilma(*f.p_); // Line #2 return *this; } private: Wilma* p_; }; ``` 如果有人将 `Fred` 对象赋给其本身，由于`*this`和 `f` 是同一个对象，line #1同时删除了`this->p_`和`f.p_`。而 line #2使用了已经不存在的对象`*f.p_`，这样很可能导致严重的灾难。作为 `Fred`类的作者，你最起码有责任确信在`Fred`对象上自赋值是无害的。不要假设用户不会在对象上这样做。如果对象由于自赋值而崩溃，那是_你的_过失。 > 另外：上述的`Fred::operator= (const Fred&)`还有第二个问题：如果在执行`new Wilma(*f.p_)`时，抛出了异常或者`Wilma`的拷贝构造函数中的异常）， `this->p_`将成为悬空指针——它所指向的内存不再是可用的。这可以通过在删除就对象前创建对象来解决。 ## 12.3 好，好；我会处理自赋值的。但如何做呢？在你创建类的每时每刻，都应该当心自赋值。这并不意味着需要为你所有的类都增加额外的代码：只要对象优雅地处理自赋值，而不管是否必须增加额外的代码。如果不需要为赋值算符增加额外代码，这里有一个简单而有效的技巧： ``` Fred& Fred::operator= (const Fred& f) { if (this == &f) return *this; // 优雅地处理自赋值 // 此处写正常赋值的代码... return *this; } ``` 显式的测试并不总是必要的。例如，如果修正前一个 FAQ中的赋值算符使之处理`new`抛出的异常和／或`Wilma`类的拷贝构造函数抛出的异常，可能会写出如下的代码。注意这段代码有（令人高兴的）自动处理自赋值的附带效果： ``` Fred& Fred::operator= (const Fred& f) { // 这段代码优雅地（但隐含的）处理自赋值 Wilma* tmp = new Wilma(*f.p_); // 如果异常在此处被抛出也没有问题 delete p_; p_ = tmp; return *this; } ``` 在象这个例子的情况下（自赋值是无害的但是低效），一些程序员想通过增加另外的不必要的测试，如“`if (this == &f) return *this;`”来改善自赋值时的效率。通常来说，使自赋值情况更高效而使得非自赋值情况更低效的折衷是错误的。例如，为`Fred`类的赋值算符增加如上的`if`测试会使得非自赋值情况更低效（一个额外的(而且不必要的)条件分支）。如果自赋值实际上一千次才发生一次，那么 `if`将浪费99.9%的时间周期。