一、自我赋值的演示案例
  • 自我赋值会发生在很多情况下
  • 例如定义一个类对象，将自己赋值给自己
class Widget{};

Widget w;
w = w;  //自我赋值
  • 如果下面的a是一个数字，且索引i和j相等，那么也是一个潜在的自我赋值
a[i] = a[j];
  • 例如下面两个指针px和py指向于同一块内存，那么也是一个潜在的自我赋值
*px = *py;
二、一个自我赋值产生的错误
  • 下面建立一个类Widget，其中有一个指针指向一块动态分配的位图
class Bitmap {};
class Widget {
public:
    //赋值运算符
    Widget& operator=(const Widget& rhs)
    {
        delete pb;
        pb = new Bitmap;
        return *this;
    }
private:
    Bitmap* pb;
};
  • 现在来分析这个运算符如果出现自我赋值而产生的错误：
    • 如果参数rhs传入的就是自身，那么当pb被释放之后，下面再次new的时候又将参数（自己）的pb指针所指的内容传入进去，但是pb的内容已经被释放了，因此再次使用到这个对象的时候就会产生不确定的行为
Widget& operator=(const Widget& rhs)
{
    delete pb; //释放当前对象的pb
    pb = new Bitmap(*rhs.pb); //以参数为副本调用拷贝构造函数重新创建
    return *this;//返回自身
}
三、在赋值运算符中检测释放为“自我赋值”
  • 根据上面“自我赋值”而产生的错误，我们应该在赋值运算符函数的第一步判断传入的对象是否为自己，如果为自己的话做相应的处理 
//参数的&为引用
Widget& operator=(const Widget& rhs)
{
    //判断是否为“自我赋值”
    //注意，此处的&为取地址
    if (this == &rhs)
        return *this;
 
    //其他的与上面介绍的一样
    delete pb;
    pb = new Bitmap(*rhs.pb); //以参数为副本调用拷贝构造函数重新创建
    return *this;
}
四、异常处理
  • 上面介绍的operator=虽然解决了“自我赋值”检测，但是不是“异常安全的”。例如在new操作符执行时跑出了异常（内存不足或因为Bitmap类的拷贝构造函数抛出异常），最终Widget对象会只有一个一块已被删除的Bitmap，因此代码是不安全的
  • 我们需要自己设计代码来处理异常，例如我们修改“三”中的代码：
    • 此段代码可以来处理异常：如果new时抛出了异常，此时我们的pb对象还没有删除
    • 此段代码还可以来处理“自我赋值”：我们对原bitmap做了一份复制、删除原bitmap，然后将pb再指向于复制的那一份。这个虽然不是处理“自我赋值”最高效的办法，但是行得通
Widget& operator=(const Widget& rhs)
{
    Bitmap *pOrig = pb; //记住原先的pb
    pb = new Bitmap(*rhs.pb); //以参数为副本让pb重新创建一个对象
    delete pOrig;  //删除原先的pb
    return *this;
}
  • 此处为什么我们不在代码最前面进行“对象是否为自己”的检测了：此处我们的代码已经可以处理自我赋值了，如果还添加“三”中那种“自我检测”的代码，会使代码增多并多了一个语句判断，会使执行速度降低
五、使用“copy and swap”技术来处理自我赋值
  • 替换上面的所有办法，我们可以使用“copy and swap”技术来解决“自我赋值”以及“异常处理”
  • copy and swap技术和“异常安全性”有密切关系，会在条款29详细讲述

实现手法①

  • 现在我们修改代码，最终的代码如下所示：
    • 现在这段代码既可以处理异常安全，也可以处理自我赋值
class Bitmap {};
class Widget {
public:
    void swap(Widget& rhs); //将参数rhs与*this进行数据交换
    Widget& operator=(const Widget& rhs)
    {
        Widget temp(rhs);//以函数参数为参数调用Wiget的拷贝构造函数创建一个对象
        //不能将rhs直接传入swap，因为这样的话会改变=号后面对象的内容,因此上面需要创建一个临时对象temp
        swap(temp);      //交换参数所指的对象与*this
        return *this;
    }
private:
    Bitmap* pb;
};

实现手法②

  • 实现这种技术的手法还有一种是以“传值调用”operator=，实现如下：
    • 这种技术手法实现的功能与上面的一样，但是代码没有那么清晰
    • 但是这种手法将“拷贝”动作从函数体内移动到了“函数参数构造阶段”，因此效率提高了
class Bitmap {};
class Widget {
public:
    void swap(Widget& rhs); //将参数rhs与*this进行数据交换
    //rhs是被传对象的一份副本，这样的话我们就不用在operator=为参数创建一个临时对象了
    Widget& operator=(Widget rhs)
    {
        swap(rhs); //将传入的副本与*this进行数据替换
        return *this;
    }
private:
    Bitmap* pb;
};
六、总结
  • 确保当前对象自我赋值时operator=有良好行为。其中技术包括比较“来源对象”和“目标对象”的地址、精心周到的语句顺序、以及copy=and-swap
  • 确定任何函数如果操作一个以上的对象，而其中多个对象是同一个对象时，其行为仍然正确