C++教材课后习题第三章（1）

Question

请你用c++语言完成任务：设计一个具有拷贝构造、复制赋值、移动 构造和移动赋值功能的CSamplePart类，再设计一个含类型为CSamplePart的数据成员的 类，让编译器为你合成拷贝构造、移动构造、复制赋值和移动赋值。编写测试程序，测试·合成的拷贝控制函数的效果。

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

为了实现这个需求，我们首先创建一个名为CSamplePart的类，包含拷贝构造函数、复制赋值运算符、移动构造函数和移动赋值运算符。然后，我们将创建另一个类CContainer，它有一个CSamplePart类型的成员变量，并且利用编译器自动合成的拷贝控制函数。接下来是详细的步骤和代码示例。

首先，定义CSamplePart类：

#include <iostream>

class CSamplePart {
public:
    // 默认构造函数
    CSamplePart() : m_data(0) {}

    // 拷贝构造函数
    CSamplePart(const CSamplePart& other) : m_data(other.m_data) {
        std::cout << "Copy constructor called.\n";
    }

    // 复制赋值运算符
    CSamplePart& operator=(const CSamplePart& other) {
        if (this != &other) {
            m_data = other.m_data;
            std::cout << "Copy assignment operator called.\n";
        }
        return *this;
    }

    // 移动构造函数
    CSamplePart(CSamplePart&& other) noexcept : m_data(std::exchange(other.m_data, 0)) {
        std::cout << "Move constructor called.\n";
    }

    // 移动赋值运算符
    CSamplePart& operator=(CSamplePart&& other) noexcept {
        if (this != &other) {
            m_data = std::exchange(other.m_data, 0);
            std::cout << "Move assignment operator called.\n";
        }
        return *this;
    }

    int GetData() const { return m_data; }
private:
    int m_data;
};

接下来，定义CContainer类，它包含一个CSamplePart类型的成员变量：

class CContainer {
public:
    CContainer() : m_part(0) {}
    ~CContainer() {}

    // 使用编译器自动生成的拷贝构造函数、移动构造函数、复制赋值运算符和移动赋值运算符

    CSamplePart GetPart() const { return m_part; }
    void SetPart(const CSamplePart& part) { m_part = part; }
    void SetPart(CSamplePart&& part) { m_part = std::move(part); }

private:
    CSamplePart m_part;
};

最后，编写测试程序：

int main() {
    // 创建CContainer对象并初始化
    CContainer container1;
    container1.SetPart(CSamplePart{42});

    // 测试拷贝构造函数
    CContainer container2(container1);
    std::cout << "container2's part: " << container2.GetPart().GetData() << "\n";

    // 测试复制赋值运算符
    CContainer container3;
    container3 = container2;
    std::cout << "container3's part: " << container3.GetPart().GetData() << "\n";

    // 测试移动构造函数
    CContainer container4(std::move(container3));
    std::cout << "container4's part: " << container4.GetPart().GetData() << "\n";

    // 测试移动赋值运算符
    container1 = std::move(container4);
    std::cout << "container1's part after move: " << container1.GetPart().GetData() << "\n";

    return 0;
}

这段代码会输出创建和操作CContainer对象时调用的各种拷贝和移动操作的相关信息。注意，由于移动构造函数和移动赋值运算符涉及到资源的转移，它们通常不会保留原对象的状态，因此在移动之后，原来的对象可能不再是初始状态。