# Item 12: 拷贝一个对象的所有组成部分
作者：Scott Meyers
译者：fatalerror99 (iTePub's Nirvana)
发布：http://blog.csdn.net/fatalerror99/
在设计良好的面向对象系统中，封装了对象内部的配件，仅留两个函数用于对象的拷贝：一般称为拷贝构造函数（copy constructor）和拷贝赋值运算符（copy assignment operator）。我们将它们统称为拷贝函数（copying functions）。Item 5 讲述了如果需要，编译器会生成拷贝函数，而且阐明了编译器生成的版本正象你所期望的：它们拷贝被拷贝对象的全部数据。
当你声明了你自己的拷贝函数，你就是在告诉编译器你不喜欢缺省实现中的某些东西。编译器对此好像怒发冲冠，而且它们会用一种古怪的方式报复：当你的实现存在一些几乎可以确定错误时，它偏偏不告诉你。
考虑一个象征消费者（customers）的类，这里的拷贝函数是手写的，以便将对它们的调用记入日志：
```
void logCall(const std::string& funcName); // make a log entry
class Customer {
public:
...
Customer(const Customer& rhs);
Customer& operator=(const Customer& rhs);
...
private:
std::string name;
};
Customer::Customer(const Customer& rhs)
: name(rhs.name) // copy rhs's data
{
logCall("Customer copy constructor");
}
Customer& Customer::operator=(const Customer& rhs)
{
logCall("Customer copy assignment operator");
name = rhs.name; // copy rhs's data
return *this; // see Item 10
}
```
这里的每一件事看起来都不错，实际上也确实不错——直到 Customer 中加入了另外的数据成员：
```
class Date { ... }; // for dates in time
class Customer {
public:
... // as before
private:
std::string name;
Date lastTransaction;
};
```
在这里，已有的拷贝函数只进行了部分拷贝：它们拷贝了 Customer 的 name，但没有拷贝它的 lastTransaction。然而，大部分编译器对此毫不在意，即使是在最高的警告级别（maximal warning level）（参见 Item 53）。这是它们在对你写自己的拷贝函数进行报复。你拒绝了它们写的拷贝函数，所以如果你的代码是不完善的，他们也不告诉你。结论显而易见：如果你为一个类增加了一个数据成员，你务必要做到更新拷贝函数。（你还需要更新类中的全部的构造函数（参见 Item 4 和 45）以及任何非标准形式的 operator=（Item 10 给出了一个例子）。如果你忘记了，编译器未必会提醒你。）
这个问题最为迷惑人的情形之一是它会通过继承发生。考虑：
```
class PriorityCustomer: public Customer { // a derived class
public:
...
PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs);
PriorityCustomer& operator=(const PriorityCustomer& rhs);
...
private:
int priority;
};
PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs)
: priority(rhs.priority)
{
logCall("PriorityCustomer copy constructor");
}
PriorityCustomer&
PriorityCustomer::operator=(const PriorityCustomer& rhs)
{
logCall("PriorityCustomer copy assignment operator");
priority = rhs.priority;
return *this;
}
```
PriorityCustomer 的拷贝函数看上去好像拷贝了 PriorityCustomer 中的每一样东西，但是再看一下。是的，它确实拷贝了 PriorityCustomer 声明的数据成员，但是每个 PriorityCustomer 还包括一份它从 Customer 继承来的数据成员的副本，而那些数据成员根本没有被拷贝！PriorityCustomer 的拷贝构造函数没有指定传递给它的基类构造函数的参数（也就是说，在它的成员初始化列表中没有提及 Customer），所以，PriorityCustomer 对象的 Customer 部分被 Customer 的构造函数在无参数的情况下初始化——使用缺省构造函数。（假设它有，如果没有，代码将无法编译。）那个构造函数为 name 和 lastTransaction 进行一次缺省的初始化。
对于 PriorityCustomer 的拷贝赋值运算符，情况有些微的不同。它不会试图用任何方法改变它的基类的数据成员，所以它们将保持不变。
无论何时，你打算自己为一个派生类写拷贝函数时，你必须注意同时拷贝基类部分。那些地方的典型特征当然是 private（参见 Item 22），所以你不能直接访问它们。派生类的拷贝函数必须调用和它们对应的基类函数：
```
PriorityCustomer::PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs)
: Customer(rhs), // invoke base class copy ctor
priority(rhs.priority)
{
logCall("PriorityCustomer copy constructor");
}
PriorityCustomer&
PriorityCustomer::operator=(const PriorityCustomer& rhs)
{
logCall("PriorityCustomer copy assignment operator");
Customer::operator=(rhs); // assign base class parts
priority = rhs.priority;
return *this;
}
```
本 Item 标题中的 "copy all parts" 的含义现在应该清楚了。当你写一个拷贝函数，需要保证（1）拷贝所有本地数据成员以及（2）调用所有基类中的适当的拷贝函数。
在实际中，两个拷贝函数经常有相似的函数体，而这一点可能吸引你试图通过用一个函数调用另一个来避免代码重复。你希望避免代码重复的想法值得肯定，但是用一个拷贝函数调用另一个来做到这一点是错误的。
用拷贝赋值运算符调用拷贝构造函数是没有意义的，因为你这样做就是试图去构造一个已经存在的对象。这太荒谬了，甚至没有一种语法来支持它。有一种语法看起来好像能让你这样做，但实际上你做不到，还有一种语法采用迂回的方法这样做，但它们在某种条件下会对破坏你的对象。所以我不打算给你看任何那样的语法。无条件地接受这个观点：不要用拷贝赋值运算符调用拷贝构造函数。
尝试一下另一种相反的方法——用拷贝构造函数调用拷贝赋值运算符——这同样是荒谬的。一个构造函数初始化新的对象，而一个赋值运算符只能用于已经初始化过的对象。借助构造过程给一个对象赋值将意味着对一个尚未初始化的对象做一些事，而这些事只有用于已初始化对象才有意义。简直是胡搞！不要做这种尝试。
作为一种代替，如果你发现你的拷贝构造函数和拷贝赋值运算符有相似的代码，通过创建第三个供两者调用的成员函数来消除重复。这样的函数当然是 private 的，而且经常叫做 init。这一策略是在拷贝构造函数和拷贝赋值运算符中消除代码重复的安全的，被证实过的方法。
Things to Remember
* 拷贝函数应该保证拷贝一个对象的所有数据成员以及所有的基类部分。
* 不要试图依据一个拷贝函数实现另一个。作为代替，将通用功能放入第三个供双方调用的函数。
- Preface（前言）
- Introduction（导言）
- Terminology（术语）
- Item 1: 将 C++ 视为 federation of languages（语言联合体）
- Item 2: 用 consts, enums 和 inlines 取代 #defines
- Item 3: 只要可能就用 const
- Item 4: 确保 objects（对象）在使用前被初始化
- Item 5: 了解 C++ 为你偷偷地加上和调用了什么函数
- Item 6: 如果你不想使用 compiler-generated functions（编译器生成函数），就明确拒绝
- Item 7: 在 polymorphic base classes（多态基类）中将 destructors（析构函数）声明为 virtual（虚拟）
- Item 8: 防止因为 exceptions（异常）而离开 destructors（析构函数）
- Item 9: 绝不要在 construction（构造）或 destruction（析构）期间调用 virtual functions（虚拟函数）
- Item 10: 让 assignment operators（赋值运算符）返回一个 reference to *this（引向 *this 的引用）
- Item 11: 在 operator= 中处理 assignment to self（自赋值）
- Item 12: 拷贝一个对象的所有组成部分
- Item 13: 使用对象管理资源
- Item 14: 谨慎考虑资源管理类的拷贝行为
- Item 15: 在资源管理类中准备访问裸资源（raw resources）
- Item 16: 使用相同形式的 new 和 delete
- Item 17: 在一个独立的语句中将 new 出来的对象存入智能指针
- Item 18: 使接口易于正确使用，而难以错误使用
- Item 19: 视类设计为类型设计
- Item 20: 用 pass-by-reference-to-const（传引用给 const）取代 pass-by-value（传值）
- Item 21: 当你必须返回一个对象时不要试图返回一个引用
- Item 22: 将数据成员声明为 private
- Item 23: 用非成员非友元函数取代成员函数
- Item 24: 当类型转换应该用于所有参数时，声明为非成员函数
- Item 25: 考虑支持不抛异常的 swap
- Item 26: 只要有可能就推迟变量定义
- Item 27: 将强制转型减到最少
- Item 28: 避免返回对象内部构件的“句柄”
- Item 29: 争取异常安全（exception-safe）的代码
- Item 30: 理解 inline 化的介入和排除
- Item 31: 最小化文件之间的编译依赖
- Item 32: 确保 public inheritance 模拟 "is-a"
- Item 33: 避免覆盖（hiding）“通过继承得到的名字”
- Item 34: 区分 inheritance of interface（接口继承）和 inheritance of implementation（实现继承）
- Item 35: 考虑可选的 virtual functions（虚拟函数）的替代方法
- Item 36: 绝不要重定义一个 inherited non-virtual function（通过继承得到的非虚拟函数）
- Item 37: 绝不要重定义一个函数的 inherited default parameter value（通过继承得到的缺省参数值）
- Item 38: 通过 composition（复合）模拟 "has-a"（有一个）或 "is-implemented-in-terms-of"（是根据……实现的）
- Item 39: 谨慎使用 private inheritance（私有继承）
- Item 40: 谨慎使用 multiple inheritance（多继承）
- Item 41: 理解 implicit interfaces（隐式接口）和 compile-time polymorphism（编译期多态）
- Item 42: 理解 typename 的两个含义
- Item 43: 了解如何访问 templatized base classes（模板化基类）中的名字
- Item 44: 从 templates（模板）中分离出 parameter-independent（参数无关）的代码
- Item 45: 用 member function templates（成员函数模板） 接受 "all compatible types"（“所有兼容类型”）
- Item 46: 需要 type conversions（类型转换）时在 templates（模板）内定义 non-member functions（非成员函数）
- Item 47: 为类型信息使用 traits classes（特征类）
- Item 48: 感受 template metaprogramming（模板元编程）
- Item 49: 了解 new-handler 的行为
- Item 50: 领会何时替换 new 和 delete 才有意义
- Item 51: 编写 new 和 delete 时要遵守惯例
- Item 52: 如果编写了 placement new，就要编写 placement delete
- 附录 A. 超越 Effective C++
- 附录 B. 第二和第三版之间的 Item 映射