C++拷貝構(gòu)造函數(shù)(深拷貝與淺拷貝)詳解

來源：本站原創(chuàng)|時(shí)間：2020-01-10|欄目：C語言|點(diǎn)擊：次

對(duì)于普通類型的對(duì)象來說，它們之間的復(fù)制是很簡(jiǎn)單的，例如：
int a=88;
int b=a;
而類對(duì)象與普通對(duì)象不同，類對(duì)象內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，存在各種成員變量。下面看一個(gè)類對(duì)象拷貝的簡(jiǎn)單例子。

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;

class CExample {
private:
    　int a;
public:
    　CExample(int b)
    　{ a=b;}
    　void Show ()
    　{
        cout<<a<<endl;
    }
};

int main()
{
    　CExample A(100);
    　CExample B=A;
    　B.Show ();
    　return 0;
}

運(yùn)行程序，屏幕輸出100。從以上代碼的運(yùn)行結(jié)果可以看出，系統(tǒng)為對(duì)象B分配了內(nèi)存并完成了與對(duì)象A的復(fù)制過程。就類對(duì)象而言，相同類型的類對(duì)象是通過拷貝構(gòu)造函數(shù)來完成整個(gè)復(fù)制過程的。下面舉例說明拷貝構(gòu)造函數(shù)的工作過程。

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;

class CExample {
private:
    int a;
public:
    CExample(int b)
    { a=b;}

    CExample(const CExample& C)
    {
        a=C.a;
    }
    void Show ()
    {
        cout<<a<<endl;
    }
};

int main()
{
    CExample A(100);
    CExample B=A;
    B.Show ();
    return 0;
}

CExample(const CExample& C)就是我們自定義的拷貝構(gòu)造函數(shù)。可見，拷貝構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù)，函數(shù)的名稱必須和類名稱一致，它的唯一的一個(gè)參數(shù)是本類型的一個(gè)引用變量，該參數(shù)是const類型，不可變的。
例如：類X的拷貝構(gòu)造函數(shù)的形式為X(X& x)。

當(dāng)用一個(gè)已初始化過了的自定義類類型對(duì)象去初始化另一個(gè)新構(gòu)造的對(duì)象的時(shí)候，拷貝構(gòu)造函數(shù)就會(huì)被自動(dòng)調(diào)用。也就是說，當(dāng)類的對(duì)象需要拷貝時(shí)，拷貝構(gòu)造函數(shù)將會(huì)被調(diào)用。以下情況都會(huì)調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)：
一個(gè)對(duì)象以值傳遞的方式傳入函數(shù)體
一個(gè)對(duì)象以值傳遞的方式從函數(shù)返回
一個(gè)對(duì)象需要通過另外一個(gè)對(duì)象進(jìn)行初始化。

如果在類中沒有顯式地聲明一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)，那么，編譯器將會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)完成對(duì)象之間的位拷貝。位拷貝又稱淺拷貝，后面將進(jìn)行說明。

自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)是一種良好的編程風(fēng)格，它可以阻止編譯器形成默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)，提高源碼效率。

淺拷貝和深拷貝
在某些狀況下，類內(nèi)成員變量需要?jiǎng)討B(tài)開辟堆內(nèi)存，如果實(shí)行位拷貝，也就是把對(duì)象里的值完全復(fù)制給另一個(gè)對(duì)象，如A=B。這時(shí)，如果B中有一個(gè)成員變量指針已經(jīng)申請(qǐng)了內(nèi)存，那A中的那個(gè)成員變量也指向同一塊內(nèi)存。這就出現(xiàn)了問題：當(dāng)B把內(nèi)存釋放了（如：析構(gòu)），這時(shí)A內(nèi)的指針就是野指針了，出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤。

深拷貝和淺拷貝可以簡(jiǎn)單理解為：如果一個(gè)類擁有資源，當(dāng)這個(gè)類的對(duì)象發(fā)生復(fù)制過程的時(shí)候，資源重新分配，這個(gè)過程就是深拷貝，反之，沒有重新分配資源，就是淺拷貝。下面舉個(gè)深拷貝的例子。

復(fù)制代碼代碼如下:

#include <iostream>
using namespace std;
class CA
{
　public:
　　CA(int b,char* cstr)
　　{
　　　a=b;
　　　str=new char[b];
　　　strcpy(str,cstr);
　　}
　　CA(const CA& C)
　　{
　　　a=C.a;
　　　str=new char[a]; //深拷貝
　　　if(str!=0)
　　　　strcpy(str,C.str);
　　}
　　void Show()
　　{
　　　cout<<str<<endl;
　　}
　　~CA()
　　{
　　　delete str;
　　}
　private:
　　int a;
　　char *str;
};

int main()
{
　CA A(10,"Hello!");
　CA B=A;
　B.Show();
　return 0;
}

深拷貝和淺拷貝的定義可以簡(jiǎn)單理解成：如果一個(gè)類擁有資源(堆，或者是其它系統(tǒng)資源)，當(dāng)這個(gè)類的對(duì)象發(fā)生復(fù)制過程的時(shí)候，這個(gè)過程就可以叫做深拷貝，反之對(duì)象存在資源，但復(fù)制過程并未復(fù)制資源的情況視為淺拷貝。

淺拷貝資源后在釋放資源的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生資源歸屬不清的情況導(dǎo)致程序運(yùn)行出錯(cuò)。

Test(Test &c_t)是自定義的拷貝構(gòu)造函數(shù)，拷貝構(gòu)造函數(shù)的名稱必須與類名稱一致，函數(shù)的形式參數(shù)是本類型的一個(gè)引用變量,且必須是引用。

當(dāng)用一個(gè)已經(jīng)初始化過了的自定義類類型對(duì)象去初始化另一個(gè)新構(gòu)造的對(duì)象的時(shí)候，拷貝構(gòu)造函數(shù)就會(huì)被自動(dòng)調(diào)用，如果你沒有自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候，系統(tǒng)將會(huì)提供給一個(gè)默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)來完成這個(gè)過程，上面代碼的復(fù)制核心語句就是通過Test(Test &c_t)拷貝構(gòu)造函數(shù)內(nèi)的p1=c_t.p1;語句完成的。

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