面试题1:赋值运算符函数

mac2023-01-25  5

题目:如下为类型CMyString的声明,请为该类型添加赋值运算符函数。 class CMyString { public: CMyString(char *pData=NULL);//构造函数 CMyString(const CMyString& str);//拷贝构造函数 ~CMyString();//析构函数 private: char* m_pData;//数据域,字符指针 };

介绍重载赋值

  重载操作符是一些函数,其名字为关键字operator后紧跟需要重载的运算符,比如"operator="表示需要重载"="。像任何其他函数一样,操作符函数有一个返回值和一个形参表。形参表必须具有与该操作符操作数数目相同的形参,但是如果操作符是一个成员函数,它的第一个操作数隐式绑定到this指针,因此形参表中的参数会减少一个。因为赋值运算符必须是类的成员函数,所以this绑定到左操作数的指针。因此,赋值操作符只接受一个形参,且该形参是同一类型的对象,右操作数一般作为const引用传递,跟拷贝构造函数相同。

  赋值操作符的返回类型应该与内置类型赋值运算的返回类型相同,内置类型的赋值运算返回对左操作数的引用,因此赋值操作符也返回对同一类类型的引用。赋值必须返回对*this的引用,也就是左操作数的引用。一般而言,赋值操作符与复合赋值操作符应返回左操作数的引用。

  从上述基础知识我们知道了重载赋值操作符是一个类的成员函数,这个函数的返回类型是左操作数的引用,也就是*this,并且这个函数的参数是一个同类型的常引用变量。通过上述知识我们可以确定重载操作符函数为:

CMyString& operator=(const CMyString& str);//重载运算符

完整的代码实现如下:

View Code #include<iostream> #include<stdlib.h> using namespace std; class CMyString { public: CMyString(char *pData=NULL);//构造函数 CMyString(const CMyString& str);//拷贝构造函数 ~CMyString();//析构函数 CMyString& operator=(const CMyString& str);//重载运算符 void Print();//打印字符串 private: char* m_pData;//数据域,字符指针 }; void CMyString::Print() { cout<<m_pData<<endl; } //构造函数 CMyString::CMyString(char *pData) { if(pData==NULL)//如果构造函数的参数为空 { m_pData=new char[1]; m_pData[0]='\0';//初始化字符串,内容为'\0' } else//如果构造函数的参数不为NULL,那么首先求出字符串长度,然后new一个长度为len+1的字符数组 { int len=strlen(pData); m_pData=new char[len+1]; strcpy(m_pData,pData);//字符串拷贝 } } //析构函数 CMyString::~CMyString() { delete[] m_pData; } //拷贝构造函数,拷贝构造函数与构造函数的思路非常类似。 CMyString::CMyString(const CMyString& str) { int len=strlen(str.m_pData); m_pData=new char[len+1]; strcpy(m_pData,str.m_pData); } //重载运算符 CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str) { //如果传入的参数与当前的实例是同一个实例,则直接返回自身 if(this==&str) return *this; //释放实例自身已有内存 delete[] m_pData; m_pData=NULL; //在删除自身内存以后在重新new一个长度为len+1的字符数组,类似拷贝构造函数 int len=strlen(str.m_pData); m_pData=new char[len+1]; strcpy(m_pData,str.m_pData); } void main() { char* text="Hello World!"; CMyString str1(text); CMyString str2; str2=str1; str1.Print(); str2.Print(); system("pause"); }

存在的问题:

在上述代码中,我们首先释放实例自身已有内存,

//释放实例自身已有内存 delete[] m_pData; m_pData=NULL;

然后再去开辟一块内存空间让m_pData指向这块内存空间,

//在删除自身内存以后在重新new一个长度为len+1的字符数组,类似拷贝构造函数 int len=strlen(str.m_pData); m_pData=new char[len+1];

最后使用strcpy进行字符串赋值。

strcpy(m_pData,str.m_pData);

如果因为内存不足,在new char[len+1]阶段抛出异常,那么这时候因为已经释放了m_pData,导致m_pData指向一个空指针,这样可能会导致程序崩溃。有两种方案解决上述问题:

先用new分配新内容,然后删除自己已有内容,最后进行赋值。创建一个临时实例,交换临时实例与当前实例的m_pData。代码如下: View Code //重载运算符 CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str) { if(this!=&str) { CMyString strTemp(str);//使用构造函数创建一个临时对象 //交换临时对象与当前对象的m_pData值 char* pTemp=strTemp.m_pData; strTemp.m_pData=m_pData; m_pData=pTemp; } return *this; }

这样的一个好处是在运行完if语句以后,因为除了strTemp的作用于,该实例会自动调用析构函数,把strTemp.m_pData所指向的内存释放掉,而此时strTemp.m_pData指向的是实例原先m_pData指向的内存,并没有释放当前指向的pTemp这一块内存。还有一点是通过构造函数为临时实例分配内存,如果在new char过程中抛出异常,并没有改变该实例m_pData所指向的内容,也没有释放内存,所以是异常安全性的。

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