R.12.8 Копирование объектов класса

Объекты класса могут копироваться двумя способами: либо присваиванием ($$R.5.17), либо инициализацией ($$R.12.1, $$R.8.4), которая может происходить при передаче параметров ($$R.5.2.2) или результата функции ($$R.6.6.3). Для класса X эти две операции концептуально реализуются как операция присваивания и конструктор копирования ($$R.12.1). В программе можно определить или одну из них, или обе. Если пользователь не определил их в программе, то они будут для всех членов класса X определяться соответственно как присваивание по членам и инициализация по членам. Если все базовые классы и все члены класса X имеют конструктор копирования, в котором допустимы в качестве параметра объекты типа const, то порождаемый конструктор копирования для X будет иметь единственный параметр типа const X& и записываться так: X::X(const X&) Иначе, у него будет единственный параметр типа X&: X::X(X&) и инициализация копированием объектов типа const класса X будет невозможна. Аналогично, если все базовые классы и члены класса X имеют операцию присваивания, допускающую параметры типа const, тогда порождаемая для X операция присваивания будет иметь единственный параметр типа const X& и записываться так: X& X::operator=(const X&) Иначе, у нее будет единственный параметр типа X&: X& X::operator=(X&) и присваивание копированием объектов класса X типа const будет невозможно. Стандартная операция присваивания возвращает ссылку на объект, который нужно было копировать. Объекты, представляющие виртуальные базовые классы, будут инициализироваться только один раз с помощью порождаемого конструктора копирования. Объекты, представляющие виртуальные базовые классы, допускают присваивания им только один раз с помощью порождаемой операции присваивания. Присваивание по членам и инициализация по членам означают следующее: если класс X имеет в качестве члена класс M, для реализации присваивания и инициализации члена используются операции присваивания в M и конструктор копирования M соответственно. Если класс имеет член типа const, или член, являющийся ссылкой, или член или базовый класс такого класса, где функция operator=() является частной, то для него стандартная операция присваивания не может быть создана. Аналогично, если член или базовый класс класса M имеет частный конструктор копирования, то стандартный конструктор копирования для такого класса не может быть создан. Пока не появится необходимость в определении, стандартные присваивание и конструктор копирования будут только описаны (т.е. не будет создано тело функции). Иными словами, функция X::operator=() будет порождена только тогда, когда нет явного описания операций присваивания, а объект класса X присваивается объекту класса X или объекту класса, производного от X, или вычисляется адрес функции X::operator=(). Аналогичная ситуация с инициализацией. Если присваивание и конструктор копирования описаны неявно, то они будут общими функциями-членами и операция присваивания для класса X определяется таким образом, что ее результатом является ссылка типа X& на объект, которому присваивают. Если в классе X есть функция X::operator=(), параметром которой является сам класс X, то стандартное присваивание не будет порождаться. Если в классе определен какой-либо конструктор копирования, то стандартный конструктор копирования не будет порождаться. Приведем пример: class X { // ... public: X(int); X(const X&, int = 1); }; X a(1); // вызов X(int) X b(a,0); // вызов X(const X&,int) X c = b; // вызов X(const X&,int) Присваивание объектов класса X определяется через функцию X::operator=(const X&). Это означает ($$R.12.3), что объекты производного класса можно присваивать объектам общего базового класса, например: class X { public: int b; }; class Y : public X { public: int c; }; void f() { X x1; Y y1; x1 = y1; // нормально y1 = x1; // ошибка } В этом примере y1.b присваивается x1.b, а x1.c не копируется. Копирование одного объекта в другой с помощью стандартной операции копирования или стандартного конструктора копирования не изменяет структуру обоих объектов. Приведем пример: struct s { virtual f(); // ... }; struct ss : public s { f(); // ... }; void f() { s a; ss b; a = b; // на самом деле выполняется a.s::operator=(b) b = a; // ошибка a.f(); // вызов s::f b.f(); // вызов ss::f (s&)b = a; // присваивание a b // на самом деле выполняется ((s&)b).s::operator=(a) b.f(); // все еще вызов ss::f } Вызов a.f() приведет к вызову s::f() (как и должно быть для объекта класса s ($$R.10.2)), а вызов b.f() приведет к вызову ss::f() ( как и должно быть для объекта класса ss).