拷贝控制示例——Message和Folder

条件

使用两个类设计，Message——表示电子邮件消息，Folder——表示消息目录。
每个Message可以出现在多个Folder中。
修改某一条Message，它在它所在的所有Folder中都会被修改。
Message使用一个set保存它所在的Folder的Folder指针。Folder也会用set保存它包含的Message的Message指针。
Message要有save和remove操作，向一个给定的Folder添加或删除一条Message。Folder也得有类似的操作。
拷贝一个Message，将会拷贝其消息内容和保存Folder指针的set。同时每个包含此消息的Folder都添加一个指向新创建的Message的指针；销毁一个Message时，也要从包含此Message的所有Folder中删除指向此Message的指针。
将一个Message赋予另一个Message时，左侧的Message会被右侧代替。同时更新Folder，将保存左侧Message的Folder中将它删除，然后添加右侧的Message

实现

框架

class Message
{friend class Folders;
public:explicit Message(const string &str = "") : contents(str) {}Message(const Message&);Message& operator=(const Message&);~Message();void save(Folder&);void remove(Folder&);
private:string contents;set<Folder*> folders;//将本Message添加到指向参数的Folder中void add_to_Folders(const Message&);//从folders中的每个Folder中删除本Messagevoid remove_from_Folders();
};

save和remove成员

void Message::save(Folder &f)
{//添加到folders，表示这个Folder保存了本信息folders.insert(&f);//将本信息添加到f的Message集合中f.addMsg(this);
}
void Message::remove(Folder &f)
{folders.erase(&f);f.remMsg(this);
}

拷贝控制成员

拷贝构造函数

拷贝一个Message，将会拷贝其消息内容和保存Folder指针的set。同时每个包含此消息的Folder都添加一个指向新创建的Message的指针

包含此消息的Folder们保存在folders中，所以如果拷贝一个Message，就要遍历该Message的folders，对其中每个Folder都要添加一个指向拷贝的新指针。拷贝构造函数和拷贝赋值运算符运算符都要完成这个工作，所以定一个一个函数完成这个公共工作（一般这种公共工作都是private的）

void add_to_Folders(const Message &m)
{for (auto f : m.folders)f->addMsg(this);
}

拷贝构造函数如下：

Message::Message(const Message &m) : contents(m.contents), folders(m.folders) { add_to_Folders(m); }

析构函数

而当一个Message被销毁时，必须从所有指向此Message的Folder中删除它。拷贝赋值运算符也要做这个工作，所以还是定义一个private的函数：

void Message::remove_from_Folders()
{for (auto f : folders)f->remMsg(this);
}

tips：拷贝赋值运算符通常执行拷贝构造函数和析构函数中也要做的工作。这种情况下，公共的工作应该作为函数放在private中

同时就能定义析构函数：

Message::~Message() { remove_from_Folders(); }

拷贝赋值运算符

左侧的Message被右侧替代，就相当于左侧的Message被销毁（遍历左侧的folders，删除指向自己的Folder），然后拷贝为右侧的Message（遍历右侧的folders，添加指向拷贝的新指针）

Message& Message::operator=(const Message &rhs)
{remove_from_Folders();contents = rhs.contents;folders = rhs.folders;add_to_Folders(rhs);return *this;
}

自己的Message和Folder类

实现了对应的Folder类
添加了addFldr()函数和rmvFldr()函数，分别实现向当前Message对象插入/删除一个Folder

class Folder
{friend class Message;
public:explicit Folder(const string &str = "") : title(str) {}Folder(const Folder&);Folder& operator=(const Folder&);~Folder() { remove_from_Message(); }
private:string title;set<Message*> msgs;void add_to_Message(const Folder &f){for (auto m : f.msgs)m->addFldr(this);}void remove_from_Message(){for (auto m : msgs)m->rmvFldr(this);}void remMsg(Message *m) { msgs.erase(m); }void addMsg(Message *m) { msgs.insert(m); }
};
Folder::Folder(const Folder &f) : title(f.title), msgs(f.msgs)
{//拷贝构造新的Folder//将老Folder消息集里的消息的set都添加上新Folder的指针add_to_Message(f);
}
Folder& Folder::operator=(const Folder &f)
{//拷贝赋值运算符函数，同时执行拷贝构造函数功能和析构函数功能remove_from_Message();title = f.title;msgs = f.msgs;add_to_Message(f);return *this;
}
class Message
{public:explicit Message(const string &str = "") : contents(str) {}Message(const Message &m) : contents(m.contents), folders(m.folders) { add_to_Folders(m); }Message& operator=(const Message&);~Message() { remove_from_Folders(); }void saveTo(Folder &f){folders.insert(&f);f.addMsg(this);}void addFldr(Folder *f) { folders.insert(f); }void removeFrom(Folder &f){folders.erase(&f);f.remMsg(this);}void rmvFldr(Folder *f) { folders.erase(f); }
private:string contents;set<Folder*> folders;void add_to_Folders(const Message &m){for (auto f : m.folders)f->addMsg(this);}void remove_from_Folders(){for (auto f : folders)f->remMsg(this);}};
Message& Message::operator=(const Message &rhs)
{remove_from_Folders();contents = rhs.contents;folders = rhs.folders;add_to_Folders(rhs);return *this;
}

给Message类加上移动构造函数和移动赋值运算符

Message有string和contents和set的folders，如果用拷贝会比较耗时耗力，利用移动控制能避免产生额外开销。接管了旧Message的资源后就要更新folders，将旧Message换成接管了旧Message的新Message。用一个函数来实现这个操作：

void move_Folders(Message *m)
{folders = std::move(m->folders); //调用set的移动赋值运算符for (auto f : folders){f->remMsg(m);f->addMsg(this);}m->folders.clear();//将老m置于可析构状态//确保销毁m没有别的影响
}

class Message
{public:explicit Message(const string &str = "") : contents(str) {}Message(const Message &m) : contents(m.contents), folders(m.folders) { add_to_Folders(m); }//移动构造函数，因为是接管m，所以要从Floder中删除老的m，添加成新的接管了m的左侧对象Message(Message &&m) : contens(std::move(m.contents)) { move_Folders(&m); }Message& operator=(const Message &rhs){remove_from_Folders();contents = rhs.contents;folders = rhs.folders;add_to_Folders(rhs);return *this;}//移动赋值运算符Message& operator=(Message &rhs){if (this != &rhs){remove_from_Folders();contents = std::move(rhs.contents);move_Folders(&rhs);}return *this;}~Message() { remove_from_Folders(); }void saveTo(Folder &f){folders.insert(&f);f.addMsg(this);}void addFldr(Folder *f) { folders.insert(f); }void removeFrom(Folder &f){folders.erase(&f);f.remMsg(this);}void rmvFldr(Folder *f) { folders.erase(f); }
private:string contents;set<Folder*> folders;void add_to_Folders(const Message &m){for (auto f : m.folders)f->addMsg(this);}void remove_from_Folders(){for (auto f : folders)f->remMsg(this);}void Message::move_Folders(Message *m){folders = std::move(m->folders); //调用set的移动赋值运算符for (auto f : folders){f->remMsg(m);f->addMsg(this);}m->folders.clear();//将老m置于可析构状态}
};
Message& Message::operator=(const Message &rhs)
{remove_from_Folders();contents = rhs.contents;folders = rhs.folders;add_to_Folders(rhs);return *this;
}

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