<三>關於對象優化

来源:https://www.cnblogs.com/erichome/archive/2022/12/01/16941408.html
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代碼1 #include <iostream> using namespace std; class MyString3 { public: MyString3(const char * pChar=nullptr) { if (pChar == nullptr) { this->pString = ...


代碼1

#include <iostream>
using namespace std;

class MyString3 {

public:
	MyString3(const char * pChar=nullptr) {
		if (pChar == nullptr) {
			this->pString = new char[1];
			this->pString[0] = '\0';
		
		}
		else {
			int len = strlen(pChar);
			this->pString = new char[len + 1];
			strcpy(this->pString, pChar);
		}	
		cout << "MyString 構造函數" << endl;
	}
	// 左值拷貝構造
	MyString3(const MyString3 & _rval) {

		int len = strlen(_rval.pString);
		this->pString = new char[len + 1];
		strcpy(this->pString, _rval.pString);
		cout << "MyString 左值拷貝構造函數" << endl;
	}

	//左值賦值重載函數
	MyString3 & operator =(const MyString3 & _rval) {
		cout << "MyString 左值賦值重載函數" << endl;
		if (this == &_rval) { return *this; }
		else {
			
			delete[]this->pString;
			this->pString = nullptr;
			
			int len = strlen(_rval.pString);
			char *tep = new char[len + 1];
			strcpy(tep,_rval.pString);
			this->pString = tep;	
			
			return *this;
		}
		
	}

	const char * c_str() {
		return pString;
	}
	
	~MyString3() {
		cout << "MyString 析構函數" << endl;
		delete[] this->pString;
		pString = nullptr;
	}

private:
	char *pString;

};


MyString3  getMyString(MyString3  & ms) {

	const char * tep = ms.c_str();

	MyString3  S(tep);

	return S;

}

int main() {

	MyString3 S1("ABCDEF123456");
	MyString3 S2;
	S2=getMyString(S1);

	system("pause");

	return 0;
}

上面出現大量重覆的空間開闢和析構過程.

如何解決上面的問題?

先回顧一下以前關於左值引用,和右值引用

int a =10;
int & ra=a;
左值,有名字，有地址 如a ,可以將左值引用綁定到一個左值上

int &b =100;//錯誤 不能將左值引用綁定到一個右值,100是右值
右值:沒有名字,沒有地址

int &&rb=100;//ok 將右值引用綁定到 右值

int &&rb=a;//錯誤,不能將右值引用綁定到左值

int &b =100 //錯誤, 如果要想可以  需要 const int &b =100; 編譯器其實生成了一個 臨時量 int tep=100; int &b=tep;


同理
// 不可以,因為C++編譯器將匿名對象都看做右值,所以要 MyString3 && rs=MyString3;或者 const MyString3 &s=MyString3;
MyString3 &s=MyString3("ABC");

代碼2

#include <iostream>
using namespace std;

class MyString3 {

public:
	MyString3(const char * pChar=nullptr) {
		if (pChar == nullptr) {
			this->pString = new char[1];
			this->pString[0] = '\0';
		
		}
		else {
			int len = strlen(pChar);
			this->pString = new char[len + 1];
			strcpy(this->pString, pChar);
		}	
		cout << "MyString 構造函數" << endl;
	}
	// 左值拷貝構造
	MyString3(const MyString3 & _rval) {

		int len = strlen(_rval.pString);
		this->pString = new char[len + 1];
		strcpy(this->pString, _rval.pString);
		cout << "MyString 左值拷貝構造函數" << endl;
	}
	// 右值拷貝構造, MyString3 && _rval 這個形參,右值引用 匹配 的是 臨時對象
	MyString3(MyString3 && _rval) {
		//由於臨時對象聲明周期 只在當前語句,出了當前語句就銷售了
		//所以我們可以復用他開闢的堆空間,避免重覆開闢
		this->pString = _rval.pString;
		_rval.pString = nullptr;//要置空,避免多個MyString 對象指向同一個堆空間
		cout << "MyString 右值拷貝構造函數" << endl;
	}


	//左值賦值重載函數
	MyString3 & operator =(const MyString3 & _rval) {
		cout << "MyString 左值賦值重載函數" << endl;
		if (this == &_rval) { return *this; }
		else {
			
			delete[]this->pString;
			this->pString = nullptr;
			
			int len = strlen(_rval.pString);
			char *tep = new char[len + 1];
			strcpy(tep,_rval.pString);
			this->pString = tep;	
			
			return *this;
		}
		
	}

	//右值賦值重載函數 MyString3 && _rval 這個形參,右值引用 匹配 的是 臨時對象
	MyString3 & operator =(MyString3 && _rval) {
		cout << "MyString 右值賦值重載函數" << endl;
		if (this == &_rval) { return *this; }
		else {
			//由於臨時對象聲明周期 只在當前語句,出了當前語句就銷售了
			//所以我們可以復用他開闢的堆空間,避免重覆開闢
			this->pString = _rval.pString;
			_rval.pString = nullptr;//要置空,避免多個MyString 對象指向同一個堆空間
			return *this;
		}

	}

	const char * c_str() {
		return pString;
	}
	
	~MyString3() {
		cout << "MyString 析構函數" << endl;
		delete[] this->pString;
		pString = nullptr;
	}

private:
	char *pString;

};


MyString3  getMyString(MyString3  & ms) {

	const char * tep = ms.c_str();

	MyString3  S(tep);

	return S;

}

int main() {

	MyString3 S1("ABCDEF123456");
	MyString3 S2;
	S2=getMyString(S1);

	system("pause");

	return 0;
}


通過右值引用,避免了一些記憶體重覆開闢

代碼3

MyString3 operator +(const MyString3 & ls,const  MyString3 rs) {

	char * tp = new char[strlen(ls.pString) + strlen(rs.pString) + 1];
	strcpy(tp, ls.pString);
	strcat(tp, rs.pString);
	return MyString3(tp);
}


ostream & operator <<(ostream &out, const MyString3 & s) {

	cout << s.c_str() << endl;
	return out;

}


int main() {

	MyString3 S1("ABCDEF");
	MyString3 S2=("1234");
	
	MyString3 S3 = S1 + S2;

	cout << S3 <<"S3地址 ="<<&S3 << endl;

	system("pause");

	return 0;
}

在MyString 中加入 + 法操作,上面的 operator +（）函數有問題, tp 沒有 delete 記憶體泄漏了
修改如下

MyString3  operator+ (const MyString3 & ls, const MyString3 & rs) {

	char * tp = new char[strlen(ls.pString) + strlen(rs.pString) + 1];
	strcpy(tp, ls.pString);
	strcat(tp, rs.pString);

	MyString3  ts(tp);
	delete[]tp;
	cout << " operato + " << endl;
	return ts;
}

//修改完成後 tp 指針能正常釋放記憶體, 但是多構建了MyString3  ts(tp);對象,繼續優化，執行結果如下第二張圖


MyString3  operator+ (const MyString3 & ls, const MyString3 & rs) {

        MyString3  ts;
	ts.pString= new char[strlen(ls.pString) + strlen(rs.pString) + 1];
	strcpy(ts.pString, ls.pString);
	strcat(ts.pString, rs.pString);
	cout << " operato + " << endl;
	return ts;
}

MyString3 S3 = S1 + S2;  //operator+ 返回的ts對象會使用 右值拷貝構造創建 S3,避免了像左值拷貝構造一樣 一次堆記憶體的開闢


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