Sou programador Java
e atualmente estou estudando C++
. Além dos construtores "normais" (o construtor padrão e o parametrizado) o C++
conta com um construtor de cópia. Gostaria de saber para que serve e como devo implementá-lo.
2 Respostas
O conceito pode parecer estranho para um programador Java, porque nessa linguagem os objetos sempre são tratados com "semântica de referência". Quando se faz algo como:
Objeto obj1 = new Objeto();
Objeto obj2 = obj1;
obj2.alteraValor(4); //Alteração é refletida em obj1
ambas as variáveis passam a referenciar o mesmo objeto, e portanto alterações feitas a partir de qualquer uma delas são refletidas em ambas.
Já em C++, o normal é a chamada "semântica de valor", e o comportamento dessa expressão é diferente:
Objeto obj1;
Objeto obj2 = obj1;
obj2.alteraValor(4); //Alteração só é feita em obj2, obj1 fica como estava
quando um objeto é criado a partir da atribuição de outro, ele copia os atributos do original, e cada um segue seu caminho após isso. E esta cópia é feita com a invocação do construtor de cópia.
Na grande maioria das vezes você não precisa se preocupar com isso, o compilador gera um construtor de cópia para a sua classe, que faz a cópia de todos os atributos dela um a um. Você precisa se preocupar com isso quando sua classe faz manipulação de recursos, para evitar que tenha dois objetos apontando para o mesmo recurso inadvertidamente.
class Objeto {
int *recurso;
public:
Objeto() { //Construtor principal - aloca recurso
recurso = new int;
}
Objeto(const Objeto &outro) { //Construtor de cópia - copia recurso
recurso = new int;
*recurso = *(outro.recurso);
}
~Objeto() { //destrutor - libera recurso
delete recurso;
}
};
Neste exemplo, sem implementar o construtor de cópia, uma operação de atribuição como a do primeiro exemplo faria com que ambos os objetos apontassem para o mesmo recurso, e assim quando seus destrutores forem invocados ele seria deletado duas vezes, o que pode gerar vários erros em tempo de execução, como corrupção de heap.
Esta classe ainda deveria ter sobrecarregado o operador de atribuição, pois se em algum outro momento for feito obj1 = obj3
, teremos o mesmo problema de 2 objetos apontando para o mesmo recurso. Este operador pode ser implementado assim:
class Objeto {
...
Objeto &operator=(const Objeto &outro) {
*recurso = *(outro.recurso);
return *this;
}
...
};
Assim chegamos no conceito conhecido como Regra dos Três do C++:
Se sua classe possuir um desses três: destrutor, construtor de cópia ou operador de atribuição, provavelmente ela precisa de todos os três.
Em C++ 11, além de criar objetos a partir de cópias, também é possível "roubar" o estado de outros objetos, principalmente temporários ou que estejam para ser destruídos. Para essa operação funcionar a classe precisa prover um construtor de movimentação (tradução horrível para move constructor) e o operador de atribuição de movimentação (move assignment operator).
Acho que foge ao escopo desta resposta explicar o conceito por trás deles, mas eles adicionariam mais dois elementos à regra dos três mencionada antes, transformando-a na Regra dos Cinco. Mas implementar todos esses métodos para gerenciar recursos quase nunca é necessário, pois a linguagem agora fornece classes como shared_ptr
e unique_ptr
que cuidam disso automaticamente. Usá-las para o gerenciamento de recursos deixa a semântica do que se quer fazer explícita, previne algumas dores de cabeça, e elimina a necessidade de escrever os destrutores, construtores e operadores de atribuição especiais. Este é o princípio da Regra do Zero.
-
3nota: Uma referência completa à regra dos 3 no dias atuais, faria referência à regra dos 5 e à regra do 0.– oblitumCommented 27/03/2014 às 20:22
-
1Concordo com o @pepper_chico, falar da antiga regra dos 3 e não dizer que atualmente o preferido é a regra do 0, e em alguns casos a regra do 5, é uma das poucas coisas que me fazem não dar upvote. Commented 28/03/2014 às 14:37
-
1Eu comecei a colocar uma explicação das regras do 5 e do 0, mas aí já estava falando de move construtors e move semantics e a resposta estava ficando com o triplo do tamanho necessário. Tentei dar uma versão resumida. Commented 29/03/2014 às 11:41
-
Obrigado pelas respostas e pelos comentários. Estou pesquisando mais sobre o assunto e com certeza tudo o que foi discutido vai me acrescentar muito.– AvelinoCommented 29/03/2014 às 14:14
Basicamente falando, um construtor de cópia serve para fazer uma cópia, ou seja, para que você construa um objeto que é cópia de outro. Os construtores de cópia tem as seguintes assinaturas:
MyClass( const MyClass& other );
MyClass( MyClass& other );
MyClass( volatile const MyClass& other );
MyClass( volatile MyClass& other );
Caso você não forneça um construtor de cópia o compilador irá gerar um de maneira implícita, mas quando você precisa de algum tratamento especial ao fazer a cópia é necessário escrever o construtor de maneira explícita, como quando não se deseja simplesmente copiar um ponteiro, mas se alocar uma nova área de memória e copiar seu conteúdo, por exemplo.
Segue abaixo um exemplo de construtor de cópia:
class MinhaClasse
{
public:
MinhaClasse()
{
...
// construtor de MinhaClasse
...
}
// Construtor de cópia
MinhaClasse(const MinhaClasse& outra) :
inteiro(outra.inteiro)
{
}
private:
int inteiro;
};