前言
学习了类和对象,那么要通过类和对象模拟STL的容器,有哪些注意点?
示例代码
编写了一个类来模拟容器:
class SeqList
{
private:
int* data;
int maxsize;
int cursize;
public:
SeqList() : data(NULL), maxsize(SEQ_INIT_SIZE), cursize(0)
{
data = (int*)malloc(sizeof(int) * maxsize);
}
~SeqList()
{
free(data);
data = NULL;
}
SeqList(const SeqList& seq)
{
data = seq.data;
maxsize = seq.maxsize;
cursize = seq.cursize;
}
SeqList& operator =(const SeqList& seq)
{
if (this != &seq)
{
data = seq.data;
maxsize = seq.maxsize;
cursize = seq.cursize;
}
return *this;
}
};
内存模型简图:
在没有自己编写类的拷贝构造和等号运算符重载函数时,系统的缺省函数就是示例代码这样所写的。
问题1:重复析构
那么如果这样构造对象时,即使用拷贝构造,出现的问题是:
int main(void)
{
SeqList seqa;
SeqList seqb(seqa);
return 0;
}
在拷贝构造后,两个对象的data域指向同一块内存:
所以出现的问题就是,在析构对象的时候,会导致重复析构,引发崩溃:
问题2:内存泄漏
如果是这样构造的对象:
int main(void)
{
SeqList seqa;
SeqList seqb;
seqb = seqa;
return 0;
}
在把 seqa赋值给 seqb 后,情况会变成这样:
在赋值后,两个对象的data指向同一空间
除了引发重复析构之外,最初始的seqb对象所开辟的空间没办法析构,还会引发内存泄漏。
总结
我们在设计类的时候,
- 如果要设计指针,或者要设计指向内核态的对象时,要重写拷贝构造和等号运算符重载。
- 如果类内有打开文件的操作,即获取外部资源,那么也要重写。
- 如果类内设计了互斥量、信号量等,也要重写。
改进拷贝构造(深拷贝)
SeqList(const SeqList& seq)
{
maxsize = seq.maxsize;
cursize = seq.cursize;
data = (int*)malloc(sizeof(int) * seq.maxsize);
memcpy(data, seq.data, sizeof(int) * seq.cursize);
}
这样拷贝构造时,内存模型为:
这样在程序结束时,就不会出现重复析构的错误。
改进等号运算符重载
SeqList& operator =(const SeqList& seq)
{
if (this != &seq)
{
free(data);
data = (int*)malloc(sizeof(int) * seq.maxsize);
memcpy(data, seq.data, sizeof(int) * seq.cursize);
maxsize = seq.maxsize;
cursize = seq.cursize;
}
return *this;
}
这样做避免了内存泄漏。
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