拷贝构造/赋值函数的参数: 为什么我的拷贝函数报错?

拷贝函数用 Widget(Widget const& other) 和 operator=(Widget const& other).

本解答是很多人用 & 作为参数出错而提问, 我忍无可忍的结果.

为什么不是 Widget(Widget other) 和 operator=(Widget other)?

定义拷贝构造函数的目的是什么? 是为了描述 Widget 对象如何进行拷贝.

当用 Widget(Widget other) 时, 我们就是在说, Widget 先进行拷贝传参, 传入参数后进行拷贝. 拷贝传参也是在拷贝 Widget, 所以我们要为了拷贝传参这次拷贝进行拷贝传参, 传入参数后进行拷贝……

从前有座山, 山里有座庙, 庙里有个老和尚在讲故事, 讲的是从前有座山, 山里有座庙, 庙里有个老和尚在讲故事……

发生无限的递归.

Widget(Widget other) 带来的递归问题. (以前做的图, 用语不太一样)

为什么不是 Widget(Widget& other) 和 operator=(Widget& other)?

拷贝只是读取数据, 不会修改 other

按照拷贝的逻辑, 我们是从 other 中读取数据, 它本身的数据不应该发生任何变化, 为了避免被修改, 应该使用 Widget const& 传递参数. 将 other 作为只读参数, 这称为输入参数.

Widget& 被意外修改

class Widget {
 public:
  Widget(Widget& other) {
    /*...*/
    --other.value_;  // 意外被修改!
  }

 private:
  int value_;
};

Widget& 只能引用左值, 但很多情况需要用右值拷贝

前置内容

• 值类别 (value category)

Widget& 报错

class Widget {
 public:
  Widget(Widget& other);
};

Widget function();

int main() {
  Widget widget = function();  // 错误: function 返回了一个临时对象, 不能被引用而用于拷贝!
}

Widget const& 正常运行

class Widget {
 public:
  Widget(Widget const& other);
};

Widget function();

int main() {
  Widget widget = function();  // 正确!
}

相关核心准则

• C.60: 拷贝赋值函数应该是非虚函数, 按 const& 传参, 并按 & 返回自身

危险

以上内容是针对 C++98~C++23 的泛用解答, 随着版本变化, 很多细节会有差异.

事实上很多解答都存在这样的问题, 因为教学使用的 C++98 太过时了, VS 2017 默认版本是 C++14, gcc 11 和 clang 16 默认版本是 C++17.

这里引起的争议比较大, 所以免责声明一下.