使用placement-new运算符和复制构造函数而不是赋值运算符

时间:2016-09-06 14:40:22

标签: c++ copy-constructor assignment-operator placement-new

我在使用无法更改的第三方代码时发现了问题。我需要制作一个对象成员的副本。我不能严格执行此操作,因为内部成员之一具有私有赋值运算符。我找到的唯一解决方案很棘手,所以我想问你是否看到任何可能影响我程序的红灯。

这是我处理的简化代码(请记住我无法更改!):

#include <iostream>
#include <algorithm>

class MBool
{
public:
    MBool() {};
    MBool(const MBool& arg) {}
private:    
    MBool& operator=(const MBool& arg);
};

class InnerContent {
private:
    int* pBuffer;

public: 
    InnerContent() {
        pBuffer = new int[20];
        std::cout << "InnerContent()" << std::endl;
    }

    InnerContent(const InnerContent& otherInnerContent) {
        pBuffer = new int[20];
        std::copy(otherInnerContent.pBuffer, otherInnerContent.pBuffer + 20, pBuffer);
        std::cout << "InnerContent(const InnerContent&)" << std::endl;
    }

    ~InnerContent() {
        std::cout << "~InnerContent()" << std::endl;
        delete [] pBuffer;
        pBuffer = nullptr;
    }

    virtual void someVirtualFunction() {}
};

class Content {
public:
    InnerContent innerContent;
    int someNumber;
    MBool boolVar;

    Content() {
        std::cout << "Content()" << std::endl;
    }
    ~Content() {
        std::cout << "~Content()" << std::endl;
    }
    Content(const Content& otherContent) :
        innerContent(otherContent.innerContent),
        someNumber(otherContent.someNumber),
        boolVar(otherContent.boolVar)
    {
        std::cout << "Content(const Content&)" << std::endl;
    }

    virtual void someVirtualFunction() {}
};

class A {
public: 
    Content content;

    A() { std::cout << "A()" << std::endl; }
    ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }
};

class B {
public: 
    Content content;

    B() { std::cout << "B()" << std::endl; }
    ~B() { std::cout << "~B()" << std::endl; }
};

以下是我要做的事情(只有这段代码可以修改和扩展):

void copyContent(Content& contentFrom, Content& contentTo) {
    contentTo.~Content();
    new (&contentTo) Content(contentFrom);
};

int main() {
    A a;
    B b;

    // I wish to do this:
    //b.content = a.content;
    // but Content class has no operator= function implemented
    // also I can't use generated assignment operator function because of MBool::operator= is private

    // The only work-around I found is this:

    std::cout << "--- Before copying" << std::endl;
    copyContent(a.content, b.content);
    std::cout << "--- After copying" << std::endl;
}

我的解决方案是手动调用Content析构函数以释放Content及其内部类中的任何动态分配的内存。堆栈上的内存保持不变,因此我可以将其重新使用placement-new操作符,该操作符调用存在的复制构造函数并完全按照我的需要执行操作。当主要功能范围结束时,&#39; a&#39;对象被正确清理。

代码输出:

InnerContent()
Content()
A()
InnerContent()
Content()
B()
--- Before copying
~Content()
~InnerContent()
InnerContent(const InnerContent&)
Content(const Content&)
--- After copying
~B()
~Content()
~InnerContent()
~A()
~Content()
~InnerContent()

我不想创建我自己的复制所有字段的功能,因为这个类可以在新版本中更新,可能还有其他字段我不会复制,很可能没有人会记得修复它

问题:您认为这可能会导致内存泄漏或内存损坏吗?你看到我没有提到的任何问题吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

基本上,这个想法应该有效。为了保护自己不要忘记调用析构函数,我认为,你应该把整个思想包装成类模板这样的智能指针。在这个例子中,它实际上不包装指针,而是内容对象本身。

template <typename ContentType>
class content_wrapper {
    private:
        ContentType content_;
    public:
        content_wrapper() : content_ {} {};
        content_wrapper(const content_wrapper& other) :
            content_{other.content_} {};

        content_wrapper& operator = (const content_wrapper& other) {
            content_.~ContentType();
            new (&content_) ContentType(other);
            return *this;
        }

        ContentWrapper& operator * () {
            return content_;
        }
        ContentWrapper* operator -> () {
            return &content_;
        }
};

现在您可以像这样使用它:

class A {
    public: 
        content_wrapper<Content> content;

        A() { std::cout << "A()" << std::endl; }
        ~A() { std::cout << "~A()" << std::endl; }
};

class B {
    public: 
        content_wrapper<Content> content;

        B() { std::cout << "B()" << std::endl; }
        ~B() { std::cout << "~B()" << std::endl; }
};

int main() {
    A a;
    B b;

    b.content = a.content; // the wrapper will take care.

    b.content->someVirtualFunction();
}

易于阅读,只要您想分配内容对象,就永远不会忘记析构函数调用。