Item 12：复制对象的所有组成部分

从“编译器不警告遗漏的新成员”开始

class Customer {
public:
    Customer(const Customer& rhs)
        : name_{rhs.name_} {}
 
    Customer& operator=(const Customer& rhs)
    {
        name_ = rhs.name_;
        return *this;
    }
private:
    std::string name_;
    Date lastTransaction_; // 后来新增，却未加入两个复制函数
};

手写 copy functions 后，编译器通常不会提醒 lastTransaction_ 被遗漏，因为成员本身可默认构造/保持旧值。

Item 12 要求 Copy all parts of an object（复制对象的所有组成部分）。

让代码演进时遗漏变成可审计事项。

copy constructor 覆盖所有初始状态

Customer::Customer(const Customer& rhs)
    : name_{rhs.name_},
      lastTransaction_{rhs.lastTransaction_}
{}

成员按声明顺序构造。若缓存只由业务值派生，可选择复制缓存与有效标记，或把缓存设为 invalid 以后重算。

处理策略必须保持逻辑 constness 和性能预期，而不是随意漏掉。

copy assignment 覆盖所有现有状态

Customer& Customer::operator=(const Customer& rhs)
{
    if (this != &rhs) {
        name_ = rhs.name_;
        lastTransaction_ = rhs.lastTransaction_;
    }
    return *this;
}

目标已经有合法值和资源；赋值必须释放、复用或替换旧状态，并满足 Item 10 返回契约与 Item 11 alias/exception 保证。

copy constructor 没有这一问题，因此二者生命周期不同。

派生 copy 必须复制 Base 部分

class PriorityCustomer : public Customer {
public:
    PriorityCustomer(const PriorityCustomer& rhs)
        : Customer{rhs}, priority_{rhs.priority_} {}
 
    PriorityCustomer& operator=(const PriorityCustomer& rhs)
    {
        if (this != &rhs) {
            Customer::operator=(rhs);
            priority_ = rhs.priority_;
        }
        return *this;
    }
private:
    int priority_{};
};

若 copy constructor 不写 Customer{rhs}，Base 会 default construct，源的 name/date 丢失。若 assignment 不显式调用 Base::operator=，目标 Base 保留旧值。

不是虚分派；每层负责自己声明的状态并调用直接基类。

多层继承逐层负责

MostDerived copy
  -> DirectBase copy
      -> RootBase copy
  -> MostDerived members

虚基类由最派生 copy constructor 负责初始化，规则比简单链更复杂。

设计 copy 时必须按真实对象模型检查，而非只看当前类成员列表。

资源“复制”先定义语义

raw pointer 的地址复制无法表达选择。

class Image {
public:
    Image(const Image& rhs)
        : pixels_{std::make_unique<Pixel[]>(rhs.size_)}, size_{rhs.size_}
    {
        std::copy_n(rhs.pixels_.get(), size_, pixels_.get());
    }
private:
    std::unique_ptr<Pixel[]> pixels_;
    std::size_t size_{};
};

若 Image 是 value object，应 deep copy；若多个对象共享 immutable texture，可用 shared_ptr 明确 shared copy。

先设计再编码。

不要让 copy constructor 调 assignment

Customer::Customer(const Customer& rhs)
{
    *this = rhs; // 错误方向：成员先默认构造，再赋值
}

这里所有成员进入 constructor body 前已初始化，调用 assignment 产生 default-then-assign；const/reference member 无法处理；assignment 还可能假设目标旧资源存在。

不能用少写几行代码换生命周期混淆。

不要让 assignment 直接调用 constructor

C++ 不能在现有对象上普通调用 constructor 来“重建”而不先结束生命周期。placement new 手动重建会影响引用、const、继承和异常安全，普通 operator= 不应这样做。

这不是常规复制赋值；只有容器/variant 等底层实现并严格遵守生命周期规则时使用。

Customer& Customer::operator=(const Customer& rhs)
{
    this->~Customer();
    new (this) Customer(rhs); // 异常后 this 不再是有效 Customer
    return *this;
}

copy construction 抛异常时目标生命周期未恢复，operator= 连 basic guarantee 都没有。

安全共享逻辑的方法

struct CustomerData {
    std::string name;
    Date lastTransaction;
};
 
CustomerData copyData(const Customer& source);

copy constructor 用 helper 结果初始化，assignment 用 helper 结果 prepare-then-commit。更常见是把相关成员聚合成正确值类型，让 compiler-generated copy 自动覆盖。

class Customer {
public:
    Customer(const Customer&) = default;
    Customer& operator=(const Customer&) = default;
private:
    std::string name_;
    Date lastTransaction_;
};

新增成员会自动进入 memberwise copy，前提是每个成员的复制语义正是所需语义。

rule of zero 让覆盖随结构演进

比手写 default 更少维护。若类需要自定义 copy，说明有资源、缓存、身份或不变量的特殊语义，应把原因写入覆盖矩阵。

自动覆盖不等于自动业务正确：新增 mutex 会删除 copy，新增 shared_ptr 会引入共享，编译或测试应促使重新审查。

move 也要覆盖所有组成部分

原书聚焦 copying functions；现代同样审查 move constructor/assignment。

PriorityCustomer::PriorityCustomer(PriorityCustomer&& rhs) noexcept
    : Customer{std::move(rhs)},
      priority_{std::exchange(rhs.priority_, 0)}
{}

若漏掉 Base move，Base 可能 default construct 或 copy，性能与语义变化。noexcept 必须覆盖所有实际子操作。

不能只清当前类成员而让 Base 保持矛盾状态。

复制验证不是只比较 operator==

operator== 本身也可能漏同一成员，不能让生产 equality 成为唯一 oracle。测试可通过公共观察接口或专用 test builder 独立检查。

例如序列化全部业务字段、逐 getter 比较、资源身份计数和修改独立性。

异常路径逐成员注入

copy constructor 失败时对象从未完成构造，但已完成的 base/member 会自动析构；assignment 则必须满足 basic 或 strong guarantee。

先预测：Derived copy constructor 漏掉 Base{rhs} 时，Base sentinel 会变成什么；assignment 漏掉 Base::operator= 时目标 Base 保留哪个值。运行覆盖矩阵验证。

• 所有 base/member 使用不同 sentinel，copy 后逐项等价。
• deep resource 修改目标不影响源；shared resource 引用计数符合协议。
• assignment 从完全不同旧状态开始，旧资源释放一次。
• 第 N 个成员抛异常时无泄漏，目标满足声明保证。
• 新增字段的 mutation test 能让旧 copy 测试失败。
• move 后目标完整、源 whole-object invariant 成立。

小结

• 自定义 copying functions 必须复制所有 base/member 与资源语义
• 新增成员不会自动提醒手写 copy，需覆盖矩阵和 sentinel test
• Derived copy constructor/assignment 分别调用 Base copy/assignment
• copy constructor 建立新生命周期，assignment 修改已有对象，不能互相调用
• rule of zero/defaulted operations 让 memberwise copy 随结构演进
• 现代 move 同样要覆盖全部组成并维护 whole-object moved-from invariant