0
#include <iostream>
using namespace std;

class MiClase {
 private:
  int dato;

 public:
  MiClase();                   // constructor por defecto
  MiClase(int);                // constructor común
  MiClase(const MiClase&);     // constructor por copia
  ~MiClase();                  // destructor
  MiClase operator=(MiClase);  // operador de asignación

  MiClase funcion3(MiClase);
  MiClase funcion4(MiClase);
};

La implementación de las operaciones de la clase MiClase es la siguiente:

MiClase::MiClase() {
  dato = 0;
  cout << "Soy el constructor por defecto ";
  cout << " Mi Dato es " << dato << '\n';
}

MiClase::MiClase(int i) {
  dato = i;
  cout << "Soy el constructor comun ";
  cout << " Mi dato es " << dato << '\n';
}

MiClase::MiClase(const MiClase &m) {
  dato = m.dato;
  cout << "Soy el constructor de copia ";
  cout << " Mi Dato es " << dato << '\n';
}

MiClase::~MiClase() {
  cout << "Soy el destructor ";
  cout << " Mi dato era " << dato << '\n';
}

MiClase MiClase::operator=(MiClase m) {
  dato = m.dato;
  cout << "Soy el operador de asignacion" << '\n';
  return *this;
}

MiClase MiClase::funcion3(MiClase m) {
  MiClase local;
  local.dato = m.dato * dato;
  cout << "Esta es la funcion 3 " << '\n';
  cout << '\t' << " El dato del objeto local es " << local.dato << '\n';
  return local;
}

MiClase MiClase::funcion4(MiClase m) {
  MiClase local(MiClase(10));
  cout << "Esta es la funcion 4 " << '\n';
  return local;
}

El siguiente programa principal crea diferentes instancias de clase MiClase e invoca operaciones sobre ellas.

int main() {
  MiClase m1(10);
  MiClase m2 = m1;
  MiClase m3 = 30;
  cout << '\n';
  cout << "antes de la asignacion" << '\n';
  m2 = m1;
  cout << "despues de la asignacion" << '\n';
  cout << '\n';
  cout << "Antes de invocar a funcion3" << '\n';
  m2 = m1.funcion3(m3);
  cout << "Despues de invocar a funcion3" << '\n';
  cout << '\n';
  cout << "Antes de invocar a funcion4" << '\n';
  m2 = m1.funcion4(m3);
  cout << "Despues de invocar a funcion4" << '\n';
  cout << '\n';

  return 0;
}

A continuación, se reproduce la salida producida por el programa y se comentan algunas de las invocaciones.

Soy el constructor comun Mi dato es 10 linea 3
Soy el constructor de copia Mi Dato es 10 linea 4
Soy el constructor comun Mi dato es 30 linea 5
Antes de la asignación

Primera duda

Cuando se hace m2 = m1 , se invoca a la operación de asignación que tiene como parametro a "m", como se está pasando a "m1", se copia el objeto m1 en m, o sea, que se llama a el constructor de copia y se imprime la línea:

soy el constructor por copia mi dato es 10

Luego se sigue en el cuerpo de la operacion de asignación, por lo que se imprime la siguiente linea:

Soy el operador de asignacion

Hasta aquí entiendo. Ahora saltamos más abajo y vamos a la invocación m2 = m1.funcion3(m3); la funcion3 recibe a m3 , por lo tanto, como la funcion3 tiene en el cabezal al objeto m , pasado por valor, se copia a m3 en m , por lo que se llama al constructor por copia y se imprime la siguiente linea:

Soy el constructor de copia Mi Dato es 30

( m es param. formal de funcion3 ) luego volvemos a la funcion3 , se crea el objeto "local". Como no se le pasa ningún parámetro se invoca al constructor por defecto e imprime la linea:

Soy el constructor por defecto Mi Dato es 0 (constr. de local)

Luego volvemos a la funcion3 y al objeto local se le asigna un valor que equivale a 300.

Luego imprime

Esta es la funcion 3
El dato del objeto local es 300

Y hace dentro de la funcion3, return(local) . Este objeto local se está devolviendo a la llamada m2 = m1.funcion3(m3) , por lo que quedaría algo así, como m2 = local , lo cual es una asignación, entonces, según entiendo, cuando vamos a la operación de asignación, ésta recibe como parametro a "local" y tiene que copiar a "local" en "m" que es su parametro formal. Por lo que entiendo que debería imprimirse:

soy el constructor de copia mi dato es 300

Y luego:

soy el operador de asignación

Sin embargo, en la salida aparece al revés, aparece así:

Soy el operador de asignacion
Soy el constructor de copia Mi Dato es 300

m (de operator=) es copia de local#

¿Qué es lo que estoy entendiendo mal?

Omití partes del código innecesarias, la duda está en la llamada a funcion3 . Apliqué el mismo razonamiento que cuando se hizo la asignacion, m2 = m1 , solo que en la funcion3 las sentencias que se imprimen son en orden inverso al que mi razonamiento me indica; ¿por qué será?


@abulafia tu respuesta está genial pero yo sigo sin entender. Je! perdón. En la función3, en determinado momento se hace "return(local)" , a donde se devuelve "local"? acá : m2 = local, porque la llamada era m2=m1.funcion3(m3), entonces queda algo asi como m2=local. esto es una asignación? supongamos que si. entonces me dirijo al metodo de la operación de asignación, que tiene como parametro formal a "m" como tiene como parametro formal a "m" yo entiendo que tiene que copiar "local" en "m" por lo que invocaría al constructor de copia e imprimiria "soy el constructor de copia mi dato es 300", luego vuelvo a el cuerpo de la operacion de asignación y prosigo secuencialmente con las sentencias, dato=m.dato (m seria la copia de local) y lo que viene despues es cout<<"soy el operador de asignación" y luego "return(*this)".... no sé si mas o menos se entiende cómo estoy razonando. Quizá el problema es que estoy razonandolo mal, o no estoy entendiendo la parte de la creación de objetos temporales, yo voy secuencialmente. Gracias de todos modos!!

imagen explicativa de la situación que genera confusión

8
  • Por favor dale formato adecuado a tu pregunta, no indentes como código texto que no lo es
    – user128299
    Commented el 22 ene. 2021 a las 20:03
  • 1
    Mira Cómo preguntar para que tu pregunta sea mejor recibida. También, aprovecha y haz el recorrido de bienvenida para entender mejor cómo funcionamos y de paso obtener tu primera medalla!
    – gbianchi
    Commented el 22 ene. 2021 a las 20:21
  • 2
    Ya arregle todo lo que pude.. ahora, usa e boton editar y pone puntos, comas y lo que haga falta donde corresponde...
    – gbianchi
    Commented el 22 ene. 2021 a las 20:23
  • 1
    He intentado mejorar la legibilidad dando un formato diferente a lo que son salidas del programa. No obstante sigue siendo muy difícil de leer. Te sugiero editar el código para indentarlo correctamente, y resumir la explicación de tu razonamiento.
    – abulafia
    Commented el 23 ene. 2021 a las 12:18
  • 1
    @matiasAndersen He editado mi respuesta para aclarar un poco mejor lo que está pasando. Vuelve a leerla a ver si aún mantienes tu duda.
    – abulafia
    Commented el 25 ene. 2021 a las 8:09

2 respuestas 2

4

Creo que puede ayudar a aclarar las cosas el que en los mensajes que vas imprimiendo para depuración incluyas el imprimir el valor de this. Por ejemplo:

MiClase::MiClase(){
  dato = 0;
  cout << "Soy el constructor por defecto " << this;
  cout << " Mi Dato es " << dato << '\n';
}

Y así con el resto de funciones que se implementan. El valor de this es único para cada uno de los objetos que se van creando, lo que nos permite ver en los mensajes sobre qué objetos están actuando estas operaciones. Así, por ejemplo, el primer mensaje que veríamos al ejecutar el programa sería:

Soy el constructor comun 0x7fff785fee68 Mi dato es 10

El número 0x7fff785fee68 es la dirección del objeto que está siendo creado. De algún modo podemos pensar en ese número como una especie de "identificador único" del objeto. Cuando más adelante veamos aparecer de nuevo ese mismo número en otro mensaje, sabremos que está actuando sobre el mismo objeto.

Por otro lado, comparando con el código, sabemos que el primer objeto en ser creado es m1, por lo que podemos establecer la asociación y decir que el número 0x7fff785fee68 es (en cierto sentido) el objeto m1.

Ejecutemos el programa completo y veamos qué salida produce (voy a detener la salida después de que vuelva la función funcion3(), ya que esa es la duda que nos ocupa):

Soy el constructor comun 0x7fff785fee68 Mi dato es 10
Soy el constructor de copia 0x7fff785fee60 Mi Dato es 10
Soy el constructor comun 0x7fff785fee50 Mi dato es 30

antes de la asignacion
Soy el constructor de copia 0x7fff785fee40 Mi Dato es 10
Soy el operador de asignacion0x7fff785fee60
Soy el constructor de copia 0x7fff785fee48 Mi Dato es 10
Soy el destructor 0x7fff785fee48 Mi dato era 10
Soy el destructor 0x7fff785fee40 Mi dato era 10
despues de la asignacion

Antes de invocar a funcion3
Soy el constructor de copia 0x7fff785fee28 Mi Dato es 30
Soy el constructor por defecto 0x7fff785fee30 Mi Dato es 0
Esta es la funcion 3 
     El dato del objeto local es 300
Soy el operador de asignacion0x7fff785fee60
Soy el constructor de copia 0x7fff785fee38 Mi Dato es 300
Soy el destructor 0x7fff785fee38 Mi dato era 300
Soy el destructor 0x7fff785fee30 Mi dato era 300
Soy el destructor 0x7fff785fee28 Mi dato era 30
Despues de invocar a funcion3

Ahora voy a reescribir "a mano" esa salida cambiando los números misteriosos como 0x7fff785fee68 por el objeto que yo sé que es en realidad. Por ejemplo, ya vimos que 0x7fff785fee68 es el objeto m1. Cuando vuelva a aparecer ese número lo cambiaré por (m1) para que los mensajes sean más fáciles de leer y de seguir.

De vez en cuando aparecen números nuevos, que no son ni m1 ni m2 ni m3. Son objetos temporales que C++ va creando para poder hacer el paso de parámetros, las copias, asignaciones, etc. Cuando aparezca un número de estos lo llamaré (tmp1) o (tmp2), etc, según vayan siendo creados.

El resultado de "traducir" de este modo la salida queda así:

Soy el constructor comun (m1) Mi dato es 10
Soy el constructor de copia (m2) Mi Dato es 10
Soy el constructor comun (m3) Mi dato es 30

antes de la asignacion
Soy el constructor de copia (tmp1) Mi Dato es 10
Soy el operador de asignacion(m2)
Soy el constructor de copia (tmp2) Mi Dato es 10
Soy el destructor (tmp2) Mi dato era 10
Soy el destructor (tmp1) Mi dato era 10
despues de la asignacion

Antes de invocar a funcion3
Soy el constructor de copia (m) Mi Dato es 30
Soy el constructor por defecto (local) Mi Dato es 0
Esta es la funcion 3 
     El dato del objeto local es 300
Soy el operador de asignacion(m2)
Soy el constructor de copia (tmp3) Mi Dato es 300
Soy el destructor (tmp3) Mi dato era 300
Soy el destructor (local) Mi dato era 300
Soy el destructor (m) Mi dato era 30
Despues de invocar a funcion3

Vamos entonces a estudiar esta salida.

Creación inicial de objetos

Soy el constructor comun (m1) Mi dato es 10
Soy el constructor de copia (m2) Mi Dato es 10
Soy el constructor comun (m3) Mi dato es 30

No hay misterios aquí, cada objeto es creado en su propia dirección.

Asignación m2=m1

Aquí pasa una cosa que puede parecer sorprendente:

Soy el constructor de copia (tmp1) Mi Dato es 10
Soy el operador de asignacion(m2)
Soy el constructor de copia (tmp2) Mi Dato es 10
Soy el destructor (tmp2) Mi dato era 10
Soy el destructor (tmp1) Mi dato era 10

Vemos que en primer lugar se saca una copia de m1 a un objeto temporal (tmp1), y es ese objeto el que se pasa al operador de asignación. El operador de asignación parece que crea internamente una copia más (tmp2) que usa para copiar el dato hipotéticamente en m2. Después los dos objetos temporales son destruidos.

Hay dos copias temporales y por eso el operador de copia es llamado dos veces. Estas dos copias ocurren debido a la implementación que has hecho del operador de asignación, que básicamente es:

MiClase MiClase::operator=(MiClase m){
  dato = m.dato;
  return *this;
}

Vemos que la función recibe m por valor, y al retornar *this, el retorno es también por valor. De modo que es necesario invocar al operador de copia para copiar el argumento m2 en el parámetro m y otra vez al operador de copia para el valor retornado *this (con el cual después no se hace nada). De algún modo (así lo interpreto yo), la asignación ha creado un objeto temporal "a la derecha del signo igual" para copiar m1 en él y otro "a la izquierda del signo igual" para pasárselo al constructor de copia de m2.

Por tanto, lo que llamé (tmp1) es en realidad m y lo que llamé (tmp2) es el valor retornado por el operador =.

Asignación m2=m1.funcion3(m3)

Aquí la secuencia de mensajes cuenta otra historia:

Soy el constructor de copia (m) Mi Dato es 30
Soy el constructor por defecto (local) Mi Dato es 0
Esta es la funcion 3 
     El dato del objeto local es 300
Soy el operador de asignacion(m2)
Soy el constructor de copia (tmp3) Mi Dato es 300
Soy el destructor (tmp3) Mi dato era 300
Soy el destructor (local) Mi dato era 300
Soy el destructor (m) Mi dato era 30

La cosa empieza como cabe esperar, creando un objeto nuevo que he llamado (m) pues es el parámetro formal de la función funcion3(). Luego se crea otro que tiene que ser la variable local. Pero cuando vamos a la asignación vemos que en este caso sólo se crea un objeto temporal. Ese objeto corresponde al return *this, pero falta el constructor de copia que sería necesario para pasar el parámetro a operator=(m).

Conclusión

Así pues no es que salgan los mensajes en orden inverso a como te esperabas, sino que uno de los que te esperabas no está. Esperabas esto:

[..omitido..]
Esta es la funcion 3 
     El dato del objeto local es 300
Soy el constructor de copia Mi Dato es 300 <----- ESTE EN REALIDAD NO SALE
Soy el operador de asignacion
Soy el constructor de copia Mi Dato es 300 <----- ESTE SI

El primero sería para pasar el valor local retornado por funcion3() como parámetro a operator=(), y ese no se produce. El resto ya es normal.

¿Por qué no se produce esa copia en este caso? Se trata sin duda de una optimización del compilador, pero no puedo darte más detalles al respecto pues depende de cómo esté implementado.

10
  • Es correcto lo que dices, yo espero que salga en ese orden. En las notas de facultad está en este orden con la siguiente justificiación : [omito partes anteriores] "el dato del objeto local es 300'' "soy el operador de asignacion'' "soy el constructor de copia mi dato es 300'' y en la justificacion que aparece al costado de esta salida dice (m de operador= es copia de local) entonces lo que yo entiendo es que debió haber hecho la copia enseguida entró al cabezal de la función y no después de la frase "soy el operador de asignación". Discúlpame por lo terco. Commented el 25 ene. 2021 a las 22:10
  • Entendi que m no copia a local y por eso no se produce la primera salida "soy el constructor por copia mi dato es 300" pero despues de la salida "soy el operador de asignación" mi duda es, dentro del cuerpo de la operación de asignación, cual es la sentencia que invoca al constructor de copia para que si salga ''soy el constructor por copia mi dato es 300'' Saludos y gracias. Commented el 26 ene. 2021 a las 15:43
  • 1
    @matiasandersen Es el return *this` que retorna (por valor) el objeto, y del que por tanto hay que hacer copia.
    – abulafia
    Commented el 26 ene. 2021 a las 16:29
  • Muchas gracias, de todos modos me gustaria insertar la imagen donde esta explicado porque por lo que entiendo por tu explicación, el material de la facultad estaría mal, y eso es bastante poco común. pero bueno . . . No sé insertar imagen. Commented el 27 ene. 2021 a las 1:26
  • 1
    En cuanto a qué explicación es la correcta, yo creo que la mía es correcta, al menos en base a lo que se ve cuando vas imprimiendo las direcciones de los objetos involucrados. Por otro lado la explicación de la imagen no puede ser correcta porque si lo fuera el mensaje "soy el constructor de copia" debería salir antes y no después del mensaje "soy el operador de asignación".
    – abulafia
    Commented el 27 ene. 2021 a las 19:56
0

Lo que sucede aquí es que el programa está creando un objeto temporal. Es facil verlo aplicando un par de cambios en tu código:

MiClase::MiClase() {
  dato = 0;
  cout << "Soy el constructor por defecto\n";
  cout << "\tMi Dato es " << dato << '\n';
  cout << '\t' << (void*)this << '\n';
}

MiClase::MiClase(int i) {
  dato = i;
  cout << "Soy el constructor comun\n";
  cout << "\tMi dato es " << dato << '\n';
  cout << '\t' << (void*)this << '\n';
}

MiClase::MiClase(const MiClase &m) {
  dato = m.dato;
  cout << "Soy el constructor de copia\n";
  cout << "\tMi Dato es " << dato << '\n';
  cout << '\t' << (void*)this << ' ' << (void*)&m << '\n';
}

MiClase::~MiClase() {
  cout << "Soy el destructor\n";
  cout << "\tMi dato era " << dato << '\n';
  cout << '\t' << (void*)this << '\n';
}

MiClase MiClase::operator=(MiClase m) {
  dato = m.dato;
  cout << "Soy el operador de asignacion" << '\n';
  cout << '\t' << (void*)this << ' ' << (void*)&m << '\n';
  return *this;
}

Ahora podemos ver las direcciones de memoria de los objetos involucrados en las diferentes operaciones.

Si ejecutamos el programa, obtendremos una salida como la siguiente:

Soy el constructor comun
    Mi dato es 10
    0x7ffd929337d8
Soy el constructor de copia
    Mi Dato es 10
    0x7ffd929337d0 0x7ffd929337d8

...

Antes de invocar a funcion3
Soy el constructor de copia
    Mi Dato es 30
    0x7ffd92933798 0x7ffd929337c0
Soy el constructor por defecto
    Mi Dato es 0
    0x7ffd929337a0
Esta es la funcion 3 
     El dato del objeto local es 300
Soy el operador de asignacion
    0x7ffd929337d0 0x7ffd929337a0
Soy el constructor de copia
    Mi Dato es 300
    0x7ffd929337a8 0x7ffd929337d0
Soy el destructor
    Mi dato era 300
    0x7ffd929337a8
Soy el destructor
    Mi dato era 300
    0x7ffd929337a0
Soy el destructor
    Mi dato era 30
    0x7ffd92933798
Despues de invocar a funcion3

De aquí sacamos las siguiente información:

  • m1 está en 0x7ffd929337d8
  • m2 está en 0x7ffd929337d0
  • local está en la posición 0x7ffd929337a0
  • Se copia el contenido de local en m2, 0x7ffd929337a0 -> 0x7ffd929337d0
  • Se crea un nuevo objeto copia de m2. La dirección de este nuevo objeto es 0x7ffd929337a8
  • Se destruye este objeto recién creado.
  • Limpieza del resto de variables

¿Por qué pasa esto?

Es culpa tuya, lo siento. La parte buena es que tiene una solución muy simple de aplicar.

El problema está aquí:

MiClase operator=(MiClase);

Este operador, en teoría, recibe una copia de un objeto de tipo MiClase y devuelve otra copia. La copia que te está incordiando ahora mismo es la segunda. Si atendemos a la implementación de esta función tenemos lo siguiente:

MiClase MiClase::operator=(MiClase m) {
    dato = m.dato;
    cout << "Soy el operador de asignacion" << '\n';
    return *this;
}

Ese return *this está creando una copia de tu objeto actual. El famoso objeto 0x7ffd929337a8. Como esta copia no se usa para nada, a continuación se destruye y el proceso continúa su camino.

Se puede ver más facil si separamos las operaciones:

MiClase MiClase::operator=(MiClase m) {
    dato = m.dato;
    cout << "Soy el operador de asignacion" << '\n';
    MiClase objeto0x7ffd929337a0 = *this;
    return objeto0x7ffd929337a0;
}

La solución es tan simple como devolver una referencia constante en vez de una copia de sí mismo. Tampoco estaría de más evitar la copia de m.

Piensa que hoy en día los compiladores son bastante listos y son capaces de aplicar muchísimas optimizaciones, algunas bastante salvajes. Sin embargo estas optimizaciones tienen sus limitaciones y el compilador, bajo ciertas circunstancias, puede optar por no aplicarlas (porque determine que no sea seguro, por ejemplo). Esto quiere decir que aunque en este caso concreto no se llegue a realizar la copia de m, con un par de cambios posteriores es posible que dejes de beneficiarte de la optimización y entonces estarías cargando con una absurda copia de objetos que realmente no necesitas.

Para más información sobre estas optimizaciones deberías buscar información sobre Copy Elision y sobre Return Value Optimization.

La función corregida debería lucir así:

MiClase const& MiClase::operator=(MiClase const& m);

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