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　　含有指針成員的類的拷貝

　　題目：下面是一個數(shù)組類的聲明與實現(xiàn)。請分析這個類有什么問題，并針對存在的問題提出幾種解決方案。

　　template class Array

　　{

　　public:

　　Array(unsigned arraySize):data(0), size(arraySize)

　　{

　　if(size > 0)

　　data = new T[size];

　　}

　　~Array()

　　{

　　if(data) delete[] data;

　　}

　　void setValue(unsigned index, const T& value)

　　{

　　if(index < size)

　　data[index] = value;

　　}

　　T getValue(unsigned index) const

　　{

　　if(index < size)

　　return data[index];

　　else

　　return T();

　　}

　　private:

　　T* data;

　　unsigned size;

　　};

　　分析：我們注意在類的內(nèi)部封裝了用來存儲數(shù)組數(shù)據(jù)的指針。軟件存在的大部分問題通常都可以歸結(jié)指針的不正確處理。

　　這個類只提供了一個構(gòu)造函數(shù)，而沒有定義構(gòu)造拷貝函數(shù)和重載拷貝運算符函數(shù)。當(dāng)這個類的用戶按照下面的方式聲明并實例化該類的一個實例

　　Array A(10);

　　Array B(A);

　　或者按照下面的方式把該類的一個實例賦值給另外一個實例

　　Array A(10);

　　Array B(10);

　　B=A;

　　編譯器將調(diào)用其自動生成的構(gòu)造拷貝函數(shù)或者拷貝運算符的重載函數(shù)。在編譯器生成的缺省的構(gòu)造拷貝函數(shù)和拷貝運算符的重載函數(shù)，對指針實行的是按位拷貝，僅僅只是拷貝指針的地址，而不會拷貝指針的內(nèi)容。因此在執(zhí)行完前面的代碼之后，A.data和B.data指向的同一地址。當(dāng)A或者B中任意一個結(jié)束其生命周期調(diào)用析構(gòu)函數(shù)時，會刪除data。由于他們的data指向的是同一個地方，兩個實例的data都被刪除了。但另外一個實例并不知道它的data已經(jīng)被刪除了，當(dāng)企圖再次用它的data的時候，程序就會不可避免地崩潰。

　　由于問題出現(xiàn)的根源是調(diào)用了編譯器生成的缺省構(gòu)造拷貝函數(shù)和拷貝運算符的重載函數(shù)。一個最簡單的辦法就是禁止使用這兩個函數(shù)。于是我們可以把這兩個函數(shù)聲明為私有函數(shù)，如果類的用戶企圖調(diào)用這兩個函數(shù)，將不能通過編譯。實現(xiàn)的代碼如下：

　　private:

　　Array(const Array& copy);

　　const Array& operator = (const Array& copy);

　　最初的代碼存在問題是因為不同實例的data指向的同一地址，刪除一個實例的data會把另外一個實例的data也同時刪除。因此我們還可以讓構(gòu)造拷貝函數(shù)或者拷貝運算符的重載函數(shù)拷貝的不只是地址，而是數(shù)據(jù)。由于我們重新存儲了一份數(shù)據(jù)，這樣一個實例刪除的時候，對另外一個實例沒有影響。這種思路我們稱之為深度拷貝。實現(xiàn)的代碼如下：

　　public:

　　Array(const Array& copy):data(0), size(copy.size)

　　{

　　if(size > 0)

　　{

　　data = new T[size];

　　for(int i = 0; i < size; ++ i)

　　setValue(i, copy.getValue(i));

　　}

　　}

　　const Array& operator = (const Array& copy)

　　{

　　if(this == ©)

　　return *this;

　　if(data != NULL)

　　{

　　delete []data;

　　data = NULL;

　　}

　　size = copy.size;

　　if(size > 0)

　　{

　　data = new T[size];

　　for(int i = 0; i < size; ++ i)

　　setValue(i, copy.getValue(i));

　　}

　　}

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