題目:
如下為類型CMyString的聲明,請為該類型添加賦值運算符函數(shù)。
class CMyString
{
public:
CMyString( char * pData = NULL );
CMyString( const CMyString& str );
~CMyString( void );
private:
char * m_pData;
};
本題目考點:
- 考查對C++的基礎語法的理解,如運算符函數(shù)、常量引用等;
- 考查對內(nèi)存泄漏的理解;
- 對高級C++程序員,面試官還將考查應聘者對代碼異常安全性的理解。
測試用例
- 把一個CMyString的實例賦值給另外一個實例;
- 把一個CMyString的實例賦值給自身;
- 連續(xù)賦值。
分析
- 是否把返回值的類型聲明為該類型的引用,并在函數(shù)結束前返回實例自身的引用(即*this)。只有返回一個引用,才可以允許連續(xù)賦值。否則如果函數(shù)的返回值是void,應用該賦值運算符將不能做連續(xù)賦值。假設有3個CMyString的對象:str1、str2和str3,在程序中語句str1=str2=str3將不能通過編譯。
- 是否把穿入的參數(shù)的類型聲明為常量引用。如果傳入的參數(shù)不是引用而是實例,那么從形參到實參會調(diào)用一次復制構造函數(shù)。把參數(shù)聲明為引用可以避免這一無謂消耗,能提高代碼的效率。同時,在賦值運算符函數(shù)內(nèi)不會改變傳入的實例的狀態(tài),因此應該為傳入的引用參數(shù)加上const關鍵字。
- 是否釋放實例自身已有的內(nèi)存。如果忘記在分配內(nèi)存之前釋放自身已有的空間,程序?qū)⒊霈F(xiàn)內(nèi)存泄露。
- 是否判斷傳入的參數(shù)和當前的實例(this)是不是同一個實例。如果是同一個,則不進行賦值操作,直接返回。如果事先不判斷就進行賦值,那么在釋放自身的內(nèi)存時就會導致嚴重的問題:當this和傳入的參數(shù)是同一個實例時,那么一旦釋放了自身的內(nèi)存,傳入的參數(shù)的內(nèi)存也同時被釋放了,因此找不到需要賦值的內(nèi)容了。
普通解法:
CMyString & CMyString::operator = ( const CMyString &str )
{
if( this== &str )
return *this;
delete []m_pData;
m_pData = NULL;
m_pData = new char[ strlen(str.m_pData) + 1 ];
strcpy_s( m_pData, strlen(str.m_pData)+1,str.m_pData );
return *this;
}
異常安全性的解法
在前面的函數(shù)中,分配內(nèi)存之前先用了delete釋放了實例m_pdata的內(nèi)存。如果此時內(nèi)存不足導致 new char 拋出異常,m_pdata將是一個空指針,這樣非常容易導致程序崩潰。也就是一旦在賦值運算符函數(shù)內(nèi)部拋出一個異常,CMyString的實例不再保持有效的狀態(tài),這就違背了異常安全性(Exception Safety)原則。
CMyString & CMyString::operator = ( const CMyString &str )
{
if( this != &str )
{
CMyString strTemp( str );
char *pTemp = strTemp.m_pData;
strTemp.m_pData = m_pData;
m_pData = pTemp;
}
return *this;
}```
##測試代碼
include<iostream>
include<string.h>
using namespace std;
class CMyString
{
public:
CMyString(char * pData = NULL);
CMyString(const CMyString& str);
~CMyString(void);
CMyString& operator = (const CMyString& str);
void Print();
private:
char * m_pData;
};
CMyString::CMyString(char *pData)
{
if (pData == NULL)
{
m_pData = new char[1];
m_pData[0] = '\0';
}
else
{
int length = strlen(pData);
m_pData = new char[length + 1];
strcpy_s(m_pData,strlen(pData)+1 ,pData);
}
}
CMyString::CMyString(const CMyString &str)
{
int length = strlen(str.m_pData);
m_pData = new char[length + 1];
strcpy_s(m_pData, strlen(str.m_pData)+1,str.m_pData);
}
CMyString::~CMyString()
{
delete[] m_pData;
}
CMyString & CMyString::operator = (const CMyString &str)
{
if (this == &str)
return *this;
delete[]m_pData;
m_pData = NULL;
m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];
strcpy_s(m_pData,strlen(str.m_pData)+1,str.m_pData);
return *this;
}
// ====================測試代碼====================
void CMyString::Print()
{
cout << m_pData << endl;
}
void Test1()
{
cout << "Test1 " << endl;
char* text = "Hello world";
CMyString str1(text);
CMyString str2;
str2 = str1;
cout << "The expected result is: " << text << endl;
cout << "The actual result is: ";
str2.Print();
cout << endl;
}
// 賦值給自己
void Test2()
{
cout << "Test2 ";
char* text = "Hello world";
CMyString str1(text);
str1 = str1;
cout << "The expected result is: " << text << endl;
cout << "The actual result is: ";
str1.Print();
cout << endl;
}
// 連續(xù)賦值
void Test3()
{
cout << "Test3 " << endl;
char* text = "Hello world";
CMyString str1(text);
CMyString str2, str3;
str3 = str2 = str1;
cout << "The expected result is: " << text << endl;
cout << "The actual result is: ";
str2.Print();
cout << endl;
cout << "The expected result is: " << text << endl;
cout << "The actual result is: ";
str3.Print();
cout << endl;
}
int main()
{
Test1();
Test2();
Test3();
getchar();
return 0;
}
但是我測試后發(fā)現(xiàn)即使返回的類型不是引用,仍然可以連續(xù)賦值。