Regra dos cinco

Percorra passo a passo o destrutor, a cópia e a movimentação de uma lista encadeada em C++.

Tudo é simulado neste navegador; nada é enviado a nenhum servidor.

Operações

O construtor é chamado

O construtor é chamado

l1Não construída
∅
  • Atual
  • Ponteiro

Passo 1 / 26

l1
l2
l3

Código

#include <iostream>
#include <utility>
class Nodo { // Um nó guarda o dado e um ponteiro para o próximo
private: // Atributos privados: só os métodos acessam
int dato_;
Nodo* siguiente_;
public:
Nodo(int dato, Nodo* siguiente = nullptr) {
dato_ = dato;
siguiente_ = siguiente;
}
int getDato() const { return dato_; }
void setDato(int dato) { dato_ = dato; }
Nodo* getSiguiente() const { return siguiente_; }
void setSiguiente(Nodo* siguiente) { siguiente_ = siguiente; }
};
class Lista {
private:
Nodo* cabeza_; // Primeiro nó da lista
int n_; // Número de nós
public:
Lista() { // Construtor padrão: cria uma lista vazia
cabeza_ = nullptr;
n_ = 0;
}
~Lista() { // Destrutor: libera todos os nós
while (cabeza_ != nullptr) {
Nodo* borra = cabeza_;
cabeza_ = borra->getSiguiente();
delete borra;
}
}
Lista(const Lista& origin) { // Construtor de cópia: faz uma cópia profunda
cabeza_ = nullptr;
n_ = 0;
Nodo* aux = origin.cabeza_;
while (aux != nullptr) {
insertarElemento(aux->getDato());
aux = aux->getSiguiente();
}
invertirLista(); // Inserir na cabeça inverte a ordem, então inverte-se de novo
}
Lista& operator=(const Lista& origin) { // Atribuição por cópia: libera os nós antigos e depois copia
if (this != &origin) { // Protege contra a autoatribuição
while (cabeza_ != nullptr) { // Libera os nós que a lista já tinha
Nodo* borra = cabeza_;
cabeza_ = borra->getSiguiente();
delete borra;
}
n_ = 0;
Nodo* aux = origin.cabeza_;
while (aux != nullptr) {
insertarElemento(aux->getDato());
aux = aux->getSiguiente();
}
invertirLista();
}
return *this;
}
Lista(Lista&& origin) noexcept { // Construtor de movimentação: toma os nós da origem
cabeza_ = origin.cabeza_;
n_ = origin.n_;
origin.cabeza_ = nullptr; // Deixa a origem vazia
origin.n_ = 0;
}
Lista& operator=(Lista&& origin) noexcept { // Atribuição por movimentação: libera os nós antigos e depois toma os novos
if (this != &origin) { // Protege contra a autoatribuição
while (cabeza_ != nullptr) { // Libera os nós que a lista já tinha
Nodo* borra = cabeza_;
cabeza_ = borra->getSiguiente();
delete borra;
}
cabeza_ = origin.cabeza_;
n_ = origin.n_;
origin.cabeza_ = nullptr; // Deixa a origem vazia
origin.n_ = 0;
}
return *this;
}
int getTamano() const { return n_; }
Nodo* getCabeza() const { return cabeza_; }
void insertarElemento(int valor) { // Inserir no início: O(1)
Nodo* nodo = new Nodo(valor, nullptr);
n_ += 1;
nodo->setSiguiente(cabeza_);
cabeza_ = nodo;
}
void imprimirLista() const { // Imprime todos os elementos
Nodo* siguiente = cabeza_;
for (int i = 0; i < n_; i++) {
std::cout << siguiente->getDato() << " ";
siguiente = siguiente->getSiguiente();
}
std::cout << std::endl;
}
void eliminarNodo(int indice) { // Remove o nó da posição indicada
if (indice < 0 || indice >= n_) return; // Índice inválido: nada acontece
if (indice == 0) {
Nodo* eliminar = cabeza_;
cabeza_ = eliminar->getSiguiente();
delete eliminar;
n_--;
return;
}
Nodo* eliminanodo_anterio = cabeza_;
for (int i = 0; i < indice - 1; i++) {
eliminanodo_anterio = eliminanodo_anterio->getSiguiente();
}
Nodo* eliminanodo = eliminanodo_anterio->getSiguiente();
eliminanodo_anterio->setSiguiente(eliminanodo->getSiguiente());
delete eliminanodo;
n_--;
}
void invertirLista() { // Inverte a lista no próprio lugar
Nodo* anterior = nullptr;
Nodo* actual = cabeza_;
Nodo* siguiente = nullptr;
for (int i = 0; i < n_; i++) {
siguiente = actual->getSiguiente();
actual->setSiguiente(anterior);
anterior = actual;
actual = siguiente;
}
cabeza_ = anterior;
}
};
int main() {
Lista l1;
l1.insertarElemento(10);
l1.insertarElemento(20);
l1.insertarElemento(30);
Lista l2;
l2.insertarElemento(100);
l2 = l1; // Atribuição por cópia (sem swap)
l2.imprimirLista();
Lista l3;
l3 = std::move(l1); // Atribuição por movimentação (sem swap)
l3.imprimirLista();
return 0;
}

Este visualizador da regra dos cinco mostra como uma lista encadeada em C++ gerencia sua memória. Três listas, l1, l2 e l3, ficam lado a lado para construí-las, inserir e remover nós, invertê-las e destruí-las. Depois experimente os cinco membros especiais: o destrutor, o construtor de cópia, a atribuição por cópia, o construtor de movimentação e a atribuição por movimentação. Cada operação é reproduzida passo a passo, com a linha de C++ correspondente destacada, endereços simulados para cada nó e o nó solto enquanto os ponteiros são religados. Você verá que uma cópia cria nós novos, que uma movimentação toma os antigos e deixa a origem vazia, e por que a autoatribuição é protegida. Tudo é simulado no seu navegador.

Como usar

  1. Escolha um exemplo na lista ou comece pelo primeiro, que constrói uma lista e a destrói.
  2. Adicione operações a qualquer uma das três listas com os botões; os construtores só funcionam em listas ainda não construídas.
  3. Escolha a lista de origem ao lado de cada linha para cópias e movimentações e digite um valor ou índice quando precisar.
  4. Clique em Reproduzir ou avance passo a passo e acompanhe a linha de C++ destacada e os endereços dos nós.

Perguntas frequentes

O que é a regra dos cinco em C++?
Se uma classe gerencia um recurso, ela costuma precisar de cinco membros especiais: destrutor, construtor de cópia, atribuição por cópia, construtor de movimentação e atribuição por movimentação. Esta ferramenta mostra cada um atuando numa lista encadeada.
Qual a diferença entre copiar e mover uma lista?
Uma cópia cria nós novos com endereços novos e deixa a origem intacta. Uma movimentação toma os nós da origem, mantém seus endereços e deixa a origem vazia.
O que acontece com l1 = l1?
A verificação this != &origin detecta a autoatribuição e o operador não faz nada, assim a lista não é liberada por engano. A ferramenta mostra esse caso em um exemplo próprio.
O código C++ é compilado de verdade?
Não. A página simula cada operação no seu navegador e destaca a linha correspondente do código, então nada é enviado a nenhum servidor.

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