剑指offer笔记面试题1----赋值运算符函数

2019-10-18 08:35:00来源:博客园 阅读 ()

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剑指offer笔记面试题1----赋值运算符函数

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 = nullptr);
    CMyString(const CMyString& str);
    ~CMyString(void);
private:
    char* m_pData;
}; 

注意点:

  • 是否把返回值的类型声明为该类型的引用,并在函数结束前返回实例自身的引用(*this)。只有返回一个引用,才可以允许连续赋值。否则,如果函数的返回值是void,则应用该赋值运算符将不能进行连续赋值。
  • 是否把传入的参数类型声明为常量引用。如果传入的参数不是引用而是实例,那么从形参到实参会调用一次复制构造函数。把参数声明为引用可以避免这样的无谓消耗,能提高代码的效率。同时,我们在复制运算符函数内不会改变传入的实例状态,因此应该为传入的引用参数加上const关键字。
  • 是否释放实例自身已有的内存。如果我们忘记在分配新内存之前释放自身已有的空间,则程序将出现内存泄漏。
  • 判断传入的参数和当前的实例(this)是不是同一个实例。如果是同一个,则不进行复制操作,直接返回。如果事先不判断就进行赋值,那么在释放实例自身内存的时候就会导致严重的问题:当this和传入的参数是同一个实例时,一旦释放了自身的内存,传入的参数的内存也同时被释放了,因此再也找不到需要赋值的内容了。

经典的解法,适用于初级程序员

    //当我们完整的考虑了上述4个方面后,可以写出如下的代码:
    CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str){
        if(this == &str)
            return *this;
        delete[] m_pData;
        m_pData = nullptr;
        m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];
        strcpy(m_Data, str.m_pData);
        return *this;
    }

考虑异常安全性的解法,高级程序员必备

    /*在前面的函数中,我们分配内存之前先用delete释放了实例m_pData的内存。如果此时内存不足导致new char抛出异常,则m_pData将是一个指针,这样非常容易导致程序崩溃。也就是说,一旦在复制运算符函数内部抛出一个异常,CMyString的实例不在保持有效的状态,这就违背了异常安全性(Exception Safety)原则。要想在赋值运算符函数中实现异常安全性,我们可以先创建一个临时实例,再交换临时实例和原来的实例。下面是这种思路的参考代码:*/
    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;
    }

测试用例:

  • 把一个CMyString的实例赋值给另一个实例。
  • 把一个CMyString的实例赋值给它自己。
  • 连续赋值。

测试代码:

    void CMyString::Print(){
        printf("%s", m_pData);
    } 
    
    void Test1(){
        printf("Test1 begins:\n");
        char* text = "Hello world";
        CMyString str1(text);
        CMyString str2;
        str2 = str1;
        printf("The expected result is: %s.\n", text);
        printf("The actual result is: ");
        str2.Print();
        printf(".\n");
    }
    
    //赋值给自己
    void Test2(){
        printf("Test2 begins:\n");
        char* text = "Hello world";
        CMyString str1(text);
        str1 = str1;
        printf("The excepted result is: %s.\n", text);
        printf("The actual result is: ");
        str1.Print();
        printf(".\n");
    } 
    
    //连续赋值
    void Test3(){
        printf("Test3 begins:\n");
        char* text = "Hello world";
        CMyString str1(text);
        CMyString str2, str3;
        str3 = str2 = str1;
        printf("The expected result is: %s.\n", text);
        printf("The actual result is: ");
        str2.Print();
        printf(".\n");
        printf("The expected result is: %s.\n", text);
        printf("The actual result is: ");
        str3.Print();
        printf(".\n");
    } 

本题考点:

  • 考查应聘者对C++基础语法的理解,如运算符函数、常量引用等。
  • 考查与应聘者对内存泄漏的理解。
  • 对于高级C++程序员,面试官还将考查应聘者对代码异常安全性的理解。

实现代码:

    #include <cstring>
    #include <cstdio>
    
    class CMyString{
    public:
        CMyString(char* pData = nullptr);
        CMyString(const CMyString& str);
        ~CMyString(void);
        
        CMyString& operator=(const CMyString& str);
        void Print();
    private:
        char* m_pData;
    };
    
    CMyString::CMyString(char* pData){
        if(pData == nullptr){
            m_pData = new char[1];
            m_pData[0] = '\0';
        }
        else{
            int length = strlen(pData);
            m_pData = new char[length + 1];
            strcpy(m_pData, pData);
        }
    }
    
    CMyString::CMyString(const CMyString& str){
        int length = strlen(str.m_pData);
        m_pData = new char[length + 1];
        strcpy(m_pData, str.m_pData);
    }
    
    CMyString::~CMyString(){
        delete[] m_pData;
    }
    
    CMyString& CMyString::operator=(const CMyString& str){
        if(this == &str)
            return *this;
        delete[] m_pData;
        m_pData = nullptr;
        m_pData = new char[strlen(str.m_pData) + 1];
        strcpy(m_pData, str.m_pData);
        return *this; 
    }
    int main(){
        Test1();
        Test2();
        Test3();
        return 0;
    } 

原文链接:https://www.cnblogs.com/tangliang39/p/11694889.html
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