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Effective C++读书笔记——item11（自赋值）

article 2025/1/8 8:09:26

自赋值相关问题

自赋值情况示例
- 明显的自赋值如w = w，还有不太容易辨别的情况，像a[i] = a[j]（当i和j值相同）、*px = *py（当px和py指向同一对象）等，这些是由别名（有多种引用对象的方式）造成的，尤其在涉及引用、指针操作同类型多个对象以及继承体系中基类和派生类对象引用、指针转换时要考虑自赋值可能。
自赋值在资源管理类中的隐患
- 以Widget类持有指向动态分配位图的裸指针pb为例，若operator=实现时未考虑自赋值情况，像最初不安全的实现：先delete pb再new Bitmap(*rhs.pb)，当*this和rhs是同一个对象时，会导致删除了不该删除的资源（同时破坏了rhs的资源），最终使对象持有指向已删除对象的 “有毒” 指针。
- ```
Widget&
Widget::operator=(const Widget& rhs)              // unsafe impl. of operator=
{
  delete pb;                                      // stop using current bitmap
  pb = new Bitmap(*rhs.pb);                       // start using a copy of rhs's bitmap

  return *this;                                   // see Item 10
}
```
传统防止自赋值错误的方法及局限
- 传统方法是在operator=开始处通过if (this == &rhs) return *this;进行一致性检测，若为自赋值则直接返回。但此方法只解决了自赋值安全问题，对于之前提到的operator=版本，其还存在异常不安全的问题，例如new Bitmap表达式引发异常时，会导致对象持有指向已删除位图的指针，后续无法安全处理。

兼顾异常安全与自赋值安全的方法

调整语句顺序
- 通过先保存原指针指向的数据（如Bitmap *pOrig = pb;），再进行新数据的拷贝（pb = new Bitmap(*rhs.pb);），最后删除原数据（delete pOrig;）的语句顺序调整，能在保证异常安全的同时处理自赋值情况，即使new Bitmap抛出异常，对象原有状态也不会被破坏，且无需一致性检测，但可能不是最有效率的做法。
```
Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
  Bitmap *pOrig = pb;               // remember original pb
  pb = new Bitmap(*rhs.pb);         // make pb point to a copy of *pb
  delete pOrig;                     // delete the original pb

  return *this;
}
```

使用 “copy and swap” 技术

涉及类中定义swap函数交换数据，一种实现是先创建参数对象的副本（Widget temp(rhs);），再通过swap(temp)交换*this和副本的数据；另一种变种是将operator=参数以传值方式接收（Widget& Widget::operator=(Widget rhs)），函数内直接swap(rhs)交换数据，后者在一定程度上可能让编译器产生更有效率的代码，但清晰度可能稍受影响。

class Widget {
  ...
  void swap(Widget& rhs);       // exchange *this's and rhs's data;
  ...                           // see Item 29 for details
};

Widget& Widget::operator=(const Widget& rhs)
{
  Widget temp(rhs);             // make a copy of rhs's data

  swap(temp);                   // swap *this's data with the copy's
  return *this;
}

Widget& Widget::operator=(Widget rhs)   // rhs is a copy of the object
{                                       // passed in — note pass by val

  swap(rhs);                            // swap *this's data with
                                        // the copy's
  return *this;
}