C++ 中让对象的拷贝成为 显式 的

C++中对象的拷贝一般使用拷贝构造函数，从而对象的拷贝大多是隐式的，使用拷贝构造函数的隐式拷贝很方便，但是编译器无法识别不必要的拷贝，虽然我们人类可以识别这些不必要的拷贝，比如在写函数原型时，忘了加&，就会引发一个这样的非必要拷贝。

如果这种情况很严重，我们可以禁用拷贝构造函数和赋值函数（声明成private），然后再提供一个显式拷贝函数，如：

class HeavyObject {
    HeavyObject(const HeavyObject&);
    HeavyObject& operator=(const HeavyObject&);
public:
    void clone_to(HeavyObject& dest) const;
    // more...
};

这种方法的确可以work，但看上去很不自然，比如：

HeavyObject x, y;
    // ...
    y.clone_to(x); // copy y to x
// 其实我们更习惯这样的表达：
    x = y.clone();

x = y.clone(); 在形式上很自然，但是实现却不容易（在C++11中实现要容易点，让 x 接受 && 即可）。

但的确可以实现：在 C++98 标准中，如果一个函数返回一个非 Primitive 的值对象，那么这个对象不能被 bind 到非 const 引用上， 但是可以被修改！

我们可以利用标准的这个特点：

template<class T> struct Ref2 : T {};
template<class T> struct Ref1 {
// 作为返回值对象，Ref1 可以被修改，但不能绑定到 Ref1& 上  
    T val;  
    Ref1(const T& y) : val(y) {}  
    operator Ref2<T>&() // this is a non-const member function  
    { return static_cast<Ref2<T>&>(val); }  
};
class HeavyObject {  
    friend struct Ref1<HeavyObject>; // for Ref1 accessing the private copy-cons  
    HeavyObject(const HeavyObject&);
    HeavyObject& operator=(const HeavyObject&);  
public:
    HeavyObject() {}
    void swap(HeavyObject& y) { /*non-throw*/ }  
    void operator=(Ref2<HeavyObject>& y) {  
       // prohibit chained assign  
       this->swap(y); // y is the object created by clone  
    }  
    Ref1<HeavyObject> clone() const {  
        // copy-cons is private and has implementation  
        // assume return value optimization is enabled  
        return Ref1<HeavyObject>(*this);  
    }  
    // more...  
};  

当执行 x = y.clone() 时，clone 调用Ref1(const HeavyObject& y) 创建一个临时对象并按值返回，该对象不能 bind 到 non-const reference，但可以被修改！

接下来该对象被传给HeavyObject::operator=，但该 operator= 只接受 Ref2& 或 const HeavyObject&，于是，编译器需要调用一个 user defined type conversion, 在这里，就是Ref1::operator Ref2&，该函数是 non-const，可以被调用（记得前面说的：不能 bind 到 non-const reference，但可以被修改，从而就可以调用 non-const member function）……

于是，接下来的事情就很简单了……