Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

User Tools

Site Tools

Trace:
cpp:copy_constructors

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision		Previous revision
cpp:copy_constructors [2020/04/14 15:26] – [Ορισμός ενός κατασκευαστή αντιγραφέα] gthanoscpp:copy_constructors [2022/05/12 19:41] (current) – [Πιο σύνθετες περιπτώσεις] gthanos
Line 23: Line 23:
     int getHeight();     int getHeight();
 }; };
 +</code>
 +
 +<code cpp Rectangle.cpp>
 +#include "Rectangle.hpp"
  
 Rectangle::Rectangle(int w, int h) { Rectangle::Rectangle(int w, int h) {
Line 29: Line 33:
 } }
  
-Rectangle::Rectangle(int s) : {+Rectangle::Rectangle(int s) {
   cout << "Calling 1 args constructor" << endl;   cout << "Calling 1 args constructor" << endl;
   width = s; height = s;   width = s; height = s;
Line 64: Line 68:
 {{ :cpp:cppstackcopyconstructor.png |}} {{ :cpp:cppstackcopyconstructor.png |}}
  
-Το ερώτημα είναι με ποιό τρόπο γίνεται η δημιουργία του αντιγράφου του αρχικού αντικειμένου στο //stack//. Μπορείτε να δηλώσετε τον δικό σας κατασκευαστή αντιγραφέα (λεπτομέρειες πιο κάτω..) ή να αφήσετε τον //compiler// να δηλώσει τον //default//. Ο //default// κατασκευαστής αντιγραφέας δημιουργεί το νέο αντικείμενο από το παλιό αντιγράφοντας τα πεδία πεδίο προς πεδιο. Εάν αυτός ο τρόπος σας ικανοποιεί, τότε δεν χρειάζεται να κάνετε κάτι περισσότερο. Εάν όμως η παραπάνω μεθοδολογία δεν είναι ικανοποιητική, είστε αναγκασμένοι να ορίσετε τον δικό σας κατασκευαστή αντιγραφέα.+Το ερώτημα είναι με ποιό τρόπο γίνεται η δημιουργία του αντιγράφου του αρχικού αντικειμένου στο //stack//. Μπορείτε να δηλώσετε τον δικό σας κατασκευαστή αντιγραφέα (λεπτομέρειες πιο κάτω..) ή να αφήσετε τον //compiler// να δηλώσει τον //default//. Ο //default// κατασκευαστής αντιγραφέας δημιουργεί το νέο αντικείμενο από το παλιό αντιγράφοντας τα πεδία ένα προς ένα. Εάν αυτός ο τρόπος σας ικανοποιεί, τότε δεν χρειάζεται να κάνετε κάτι περισσότερο. Εάν όμως η παραπάνω μεθοδολογία δεν είναι ικανοποιητική, είστε αναγκασμένοι να ορίσετε τον δικό σας κατασκευαστή αντιγραφέα.
  
 ===== Ορισμός ενός κατασκευαστή αντιγραφέα ===== ===== Ορισμός ενός κατασκευαστή αντιγραφέα =====
Line 76: Line 80:
 } }
 </code> </code>
-ή ο παρακάτω+ή ισοδύναμα ο παρακάτω
 <code cpp> <code cpp>
 Rectangle::Rectangle(const Rectangle &r) { Rectangle::Rectangle(const Rectangle &r) {
Line 84: Line 88:
 </code> </code>
  
-Και οι δύο παραπάνω κατασκευαστές δηλώνουν ένα κατασκευαστή αντιγραφέα. Στη δεύτερη περίπτωση, η μεταβλητή //r// δηλώνεται ως //const// διότι κατά την εκτέλεση του κατασκευαστή αντιγραφέα το αντικείμενο //r// δεν μεταβάλλεται. Συνολικά η κλάση //Rectangle// διαμορφώνεται ως εξής:+Και οι δύο παραπάνω κατασκευαστές είναι ισοδύναμοι και δηλώνουν ένα κατασκευαστή αντιγραφέα. Η μεταβλητή //r// μπορεί να δηλωθεί ως //const// (όπως στη δεύτερη περίπτωση), διότι κατά την εκτέλεση του κατασκευαστή αντιγραφέα το αντικείμενο //r// δεν μεταβάλλεται. Συνολικά, η κλάση //Rectangle// διαμορφώνεται ως εξής:
  
 <code cpp Rectangle.hpp> <code cpp Rectangle.hpp>
Line 99: Line 103:
     Rectangle(int s);     Rectangle(int s);
     Rectangle();     Rectangle();
-    Rectangle(Rectangle& r);+    Rectangle(const Rectangle& r);
     void setWidth(int w);     void setWidth(int w);
     void setHeight(int h);     void setHeight(int h);
Line 105: Line 109:
     int getHeight();     int getHeight();
 }; };
 +</code>
 +
 +<code cpp Rectangle.cpp>
 +#include "Rectangle.hpp"
  
 Rectangle::Rectangle(int w, int h) { Rectangle::Rectangle(int w, int h) {
Line 111: Line 119:
 } }
  
-Rectangle::Rectangle(int s) : {+Rectangle::Rectangle(int s) {
   cout << "Calling 1 args constructor" << endl;   cout << "Calling 1 args constructor" << endl;
   width = s; height = s;   width = s; height = s;
Line 121: Line 129:
 } }
  
-Rectangle::Rectangle(Rectangle& r) {+Rectangle::Rectangle(const Rectangle& r) {
   cout << "Calling copy constructor" << endl;   cout << "Calling copy constructor" << endl;
   width = r.width;   width = r.width;
Line 137: Line 145:
 </WRAP> </WRAP>
  
-==== Άλλη περίπτωση κλήση Copy Constructor ====+==== Άλλη περίπτωση κλήσης κατασκευαστή αντιγραφέα ====
  
-Μία άλλη περίπτωση κατά την οποία θα κληθεί o κατασκευαστής αντιγραφέας είναι η παρακάτω. Εδώ η δήλωση της μεταβλητής r2 συμπίπτει με την αρχικοποίηση του αντικειμένου. Σε αυτή την περίπτωση καλείται ο κατασκευαστής αντιγραφέας με όρισμα το //r1//. +Μία άλλη περίπτωση κατά την οποία θα κληθεί o κατασκευαστής αντιγραφέας είναι η παρακάτω. 
  
 <code cpp CopyRectangle.cpp> <code cpp CopyRectangle.cpp>
Line 149: Line 157:
 } }
 </code> </code>
 +
 +Εδώ η δήλωση της μεταβλητής r2 συμπίπτει με την αρχικοποίηση του αντικειμένου. Σε αυτή την περίπτωση καλείται ο κατασκευαστής αντιγραφέας με όρισμα το //r1//. 
  
 <WRAP center round tip 80%> <WRAP center round tip 80%>
-Το παραπάνω είναι λειτουργικά ισοδύναμο με το παρακάτω.+Το παραπάνω είναι λειτουργικά ισοδύναμο με το εξής:
 <code cpp CopyRectangle.cpp> <code cpp CopyRectangle.cpp>
 #include "Rectangle.hpp" #include "Rectangle.hpp"
Line 161: Line 171:
 } }
 </code> </code>
-Για τον μεταγλωττιστή όμως οι κώδικες είναι διαφορετικοί. Στην πρώτη περίπτωση καλείται ο κατασκευαστής αντιγραφέας (//copy constructor//), ενώ στη 2η περίπτωση καλείται ο //default// κατασκευαστής και στη συνέχεια γίνεται ανάθεση των τιμών των πεδίων του //r1// στα πεδία του //r2// (πεδίο προς πεδίο).+Για τον μεταγλωττιστή όμως οι δύο κώδικες είναι διαφορετικοί. Στην πρώτη περίπτωση καλείται ο κατασκευαστής αντιγραφέας (//copy constructor//), ενώ στη δεύτερη περίπτωση καλείται ο //default// κατασκευαστής και στη συνέχεια γίνεται ανάθεση των τιμών των πεδίων του //r1// στα πεδία του //r2// (πεδίο προς πεδίο). 
 + 
 +**Σημείωση:** Κάποιες νεότερες εκδόσεις του μεταγλωττιστή εισάγουν την κλήση του κατασκευαστή αντιγραφέα και σε αυτή την περίπτωση με σκοπό τη βελτίωση της επίδοσης.
 </WRAP> </WRAP>
  
-===== Μια πιο σύνθετη περίπτωση =====+===== Πιο σύνθετες περιπτώσεις ===== 
 + 
 +==== 1η Περίπτωση - Αρχικοποίηση ενός αντικειμένου με δυναμικά δεσμευμένα πεδία από άλλο αντικείμενο ====
  
-Στις περιπτώσεις που υπάρχουν πεδία δείκτες που δείχνουν σε άλλα αντικείμενα (στατικά ή δυναμικά δεσμευμένα) αντιγράφονται οι διευθύνσεις αυτές, όπως θα αντιγράφονταν οποιοδήποτε άλλο πεδίο. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι δύο ή περισσότερα αντικείμενα δείχνουν σε μία κοινή περιοχή μνήμης. Το παραπάνω μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργίες, καθώς η μεταβολή του κοινού αντικειμένου επηρεάζει το σύνολο των αντικειμένων που το μοιράζονται.+Στις περιπτώσεις που υπάρχουν πεδία που είναι δείκτες και δείχνουν σε άλλα αντικείμενα (στατικά ή δυναμικά δεσμευμένα) εάν δεν ορίσετε τον δικό σας κατασκευαστή αντιγραφέα, ο //default// αντιγράφει τις διευθύνσεις αυτές πεδίο προς πεδίο, όπως θα αντιγράφονταν οποιοδήποτε άλλο πεδίο. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι δύο ή περισσότερα αντικείμενα δείχνουν σε μία κοινή περιοχή μνήμης μέσω των αντίστοιχων πεδίων τους. Το παραπάνω μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργίες, καθώς η μεταβολή του περιεχομένου της κοινής μνήμης επηρεάζει το σύνολο των αντικειμένων που το μοιράζονται. Ενδεικτικό είναι το παρακάτω παράδειγμα.
  
 Στο παρακάτω παράδειγμα ορίζουμε την κλάση //Point// η οποία αντιπροσωπεύει ένα σημείο στο δισδιάστατο χώρο. Στο παρακάτω παράδειγμα ορίζουμε την κλάση //Point// η οποία αντιπροσωπεύει ένα σημείο στο δισδιάστατο χώρο.
Line 196: Line 210:
     void setX(int vx) { x = vx; }     void setX(int vx) { x = vx; }
     void setY(int vy) { y = vy; }     void setY(int vy) { y = vy; }
-    int getX() { return x; } +    int getX() const { return x; } 
-    int getY() { return y; }+    int getY() const { return y; }
 }; };
 </code> </code>
Line 220: Line 234:
     Rectangle();     Rectangle();
     ~Rectangle();     ~Rectangle();
-    Rectangle(Rectangle &r); 
     void setWidth(int w);     void setWidth(int w);
     void setHeight(int h);     void setHeight(int h);
Line 226: Line 239:
     int getHeight();     int getHeight();
     void setOrigin(Point *p);     void setOrigin(Point *p);
-    Point *getOrigin();+    Point *getOrigin() const;
 }; };
 +</code>
 +
 +<code cpp Rectangle.cpp>
 +#include "Rectangle.hpp"
  
 Rectangle::Rectangle(int w, int h, Point p) { Rectangle::Rectangle(int w, int h, Point p) {
Line 256: Line 273:
 int Rectangle::getHeight() { return height; } int Rectangle::getHeight() { return height; }
 void Rectangle::setOrigin(Point *p) { origin = p; } void Rectangle::setOrigin(Point *p) { origin = p; }
-Point *Rectangle::getOrigin() { return origin; }+Point *Rectangle::getOrigin() const { return origin; }
 </code> </code>
  
-<code cpp MoveOrigin.cpp>+<code cpp CopyRectangle.cpp>
 #include "Rectangle.hpp" #include "Rectangle.hpp"
- 
-int moveOrigin(Rectangle &r, int dx, int dy) { 
-  Point *p = r.getOrigin(); 
-  p->setX(p->getX() + dx); 
-  p->setY(p->getY() + dy); 
-} 
  
 int main() { int main() {
-  Point p{10,5};+  Point p{5,5};
   Rectangle r1{5,6,p};     Rectangle r1{5,6,p};  
   Rectangle r2 = r1;   Rectangle r2 = r1;
-   
-  moveOrigin(r1, 1,-1); 
 } }
 </code> </code>
  
-Ο παραπάνω κώδικας αντιγράφει στο αντικείμενο //r2// τα πεδία του αντικειμένου //r1// πεδίο προς πεδίο. Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα //r1// και //r2// μοιράζονται το ίδιο αντικείμενο τύπου //Point//. Ισχύουν επομένως τα εξής:+Ο παραπάνω κώδικας δεν περιέχει κατασκευαστή αντιγραφέα για την κλάση Rectangle. Ο //default// που δημιουργεί ο //compiler//, αντιγράφει στο αντικείμενο //r2// τα πεδία του αντικειμένου //r1// πεδίο προς πεδίο. Αυτό σημαίνει ότι τα αντικείμενα //r1// και //r2// μοιράζονται το ίδιο αντικείμενο τύπου //Point//. Ισχύουν επομένως τα εξής:
   * Εάν μεταβληθούν οι συντεταγμένες του //Point// από το αντικείμενο //r1//, η μεταβολή θα ισχύει και για το αντικείμενο //r2//.    * Εάν μεταβληθούν οι συντεταγμένες του //Point// από το αντικείμενο //r1//, η μεταβολή θα ισχύει και για το αντικείμενο //r2//. 
-  * Κατά την έξοδο από τη συνάρτηση main, το αντικείμενο //r1// θα καταστραφεί ελευθερώνοντας τη δεσμευμένη μνήμη για το πεδίο του //origin//. Η προσπάθεια καταστρροφής του αντικειμένου //r2// θα οδηγήσει σε σφάλμα διότι θα προσπαθήσει να ελευθερώσει μία περιοχή μνήμης που έχει ήδη ελευθερωθεί κατά την καταστροφή του //r1//. Το σφάλμα που εκτυπώνεται όταν το πρόγραμμα εκτελεστεί είναι το εξής:+  * Κατά την έξοδο από τη συνάρτηση main, το αντικείμενο //r1// θα καταστραφεί ελευθερώνοντας τη δεσμευμένη μνήμη για το πεδίο του //origin//. Η προσπάθεια καταστροφής του αντικειμένου //r2// θα οδηγήσει σε σφάλμα διότι θα προσπαθήσει να ελευθερώσει μία περιοχή μνήμης που έχει ήδη ελευθερωθεί κατά την καταστροφή του //r1//. Το σφάλμα που εκτυπώνεται όταν το πρόγραμμα εκτελεστεί είναι το εξής:
  
 <code> <code>
-*** Error in `./a.out': double free or corruption (fasttop): 0x00000000006d6010 *** +free(): double free detected in tcache 2 
-Ακυρώθηκε (core dumped)+Aborted (core dumped)
 </code> </code>
  
Line 292: Line 301:
 Ο προτεινόμενος κατασκευαστής αντιγραφέας δίνεται παρακάτω: Ο προτεινόμενος κατασκευαστής αντιγραφέας δίνεται παρακάτω:
 <code cpp> <code cpp>
-Rectangle::Rectangle(Rectangle &r) {+Rectangle::Rectangle(const Rectangle &r) {
   width = r.width;   width = r.width;
   height = r.height;   height = r.height;
Line 307: Line 316:
 </code>  </code> 
  
 +==== 2η Περίπτωση - Κλήση συνάρτησης με παράμετρο αντικείμενο που περιέχει δυναμικά δεσμευμένα πεδία ====
  
 +<code cpp MoveOrigin.cpp>
 +#include "Rectangle.hpp"
  
 +int moveOrigin(Rectangle r, int dx, int dy) {
 +  Point *p = r.getOrigin();
 +  p->setX(p->getX() + dx);
 +  p->setY(p->getY() + dy);
 +}
  
 +int main() {
 +  Point p{5,5};
 +  Rectangle r1{5,6,p};  
 +  
 +  moveOrigin(r1, 1,-1);
 +}
 +</code>
  
 +Η κλήση της συνάρτησης moveOrigin θα απαιτήσει τη δημιουργία ενός αντιγράφου του r1 στο stack για τις ανάγκες της εκτέλεσης της συγκεκριμένης συνάρτησης. Εφόσον δεν έχουμε δημιουργήσει κατασκευαστή αντιγραφέα, τα πεδία του r1 θα αντιγραφούν ένα προς ένα στην τοπική μεταβληή r. Αυτό θα έχει ως συνέπεια το πεδίο origin των αντίκειμένων r εντός της συνάρτησης moveOrigin και r1 της main να δείχνουν σε μία κοινή περιοχή δυναμικά δεσμευμένης μνήμης.
  
 +Κατά την έξοδο από τη συνάρτηση η κοινή αυτή περιοχή θα καταστραφεί, έτσι ώστε το αντικείμενο r1 στη main να δείχνει σε μία περιοχή που έχει ήδη αποδεσμευτεί. Η έξοδος από τη main θα σηματοδοτήσει την καταστροφή του r1 μέσω του καταστροφέα της κλάσης. Όταν ο καταστροφέας θα επιχειρήσει να αποδεσμεύσει μνήμη που έχει ήδη αποδεσμευτεί θα λάβετε ένα μήνυμα λάθους όμοιο με το μήνυμα της προηγούμενης περίπτωσης.
  
 +<code>
 +free(): double free detected in tcache 2
 +Aborted (core dumped)
 +</code>
  
 +Η δημιουργία του κατασκευαστή αντιγραφέα που προτάθηκε παραπάνω λύνει και αυτό το πρόβλημα.
cpp/copy_constructors.1586877988.txt.gz · Last modified: 2020/04/14 14:26 (external edit)