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C++浅拷贝和深拷贝的区别

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏 邀请

  昨天开会单工讲了一下编程规范,其中一条是类中包含指针类型的需要实现赋值操作符和拷贝构造函数,其中的拷贝构造函数是什么,在此之前先来了解一下深拷贝和浅拷贝的区别。先考虑一种情况,对一个已知对象进行拷贝,编译系统会自动调用一种构造函数——拷贝构造函数,如果用户未定义拷贝构造函数,则会调用默认拷贝构造函数。

先看一个例子,有一个学生类,数据成员时学生的人数和名字:

 

#include <iostream>  

using namespace std;

 

class Student

{

private:

	int num;

	char *name;

public:

	Student();

	~Student();

};

 

Student::Student()

{

	name = new char(20);

	cout << "Student" << endl;

 

}

Student::~Student()

{

	cout << "~Student " << (int)name << endl;

	delete name;

	name = NULL;

}

 

int main()

{

	{// 花括号让s1和s2变成局部对象,方便测试

		Student s1;

		Student s2(s1);// 复制对象

	}

	system("pause");

	return 0;

}

  

执行结果:调用一次构造函数,调用两次析构函数,两个对象的指针成员所指内存相同,这会导致什么问题呢?name指针被分配一次内存,但是程序结束时该内存却被释放了两次,会导致崩溃!


这是由于编译系统在我们没有自己定义拷贝构造函数时,会在拷贝对象时调用默认拷贝构造函数,进行的是浅拷贝!即对指针name拷贝后会出现两个指针指向同一个内存空间。

所以,在对含有指针成员的对象进行拷贝时,必须要自己定义拷贝构造函数,使拷贝后的对象指针成员有自己的内存空间,即进行深拷贝,这样就避免了内存泄漏发生。
添加了自己定义拷贝构造函数的例子:

 

#include <iostream>  

using namespace std;

 

class Student

{

private:

	int num;

	char *name;

public:

	Student();

	~Student();

	Student(const Student &s);//拷贝构造函数,const防止对象被改变

};

 

Student::Student()

{

	name = new char(20);

	cout << "Student" << endl;

 

}

Student::~Student()

{

	cout << "~Student " << (int)name << endl;

	delete name;

	name = NULL;

}

Student::Student(const Student &s)

{

	name = new char(20);

	memcpy(name, s.name, strlen(s.name));

	cout << "copy Student" << endl;

}

 

int main()

{

	{// 花括号让s1和s2变成局部对象,方便测试

		Student s1;

		Student s2(s1);// 复制对象

	}

	system("pause");

	return 0;

}

  

执行结果:调用一次构造函数,一次自定义拷贝构造函数,两次析构函数。两个对象的指针成员所指内存不同。
总结:浅拷贝只是对指针的拷贝,拷贝后两个指针指向同一个内存空间,深拷贝不但对指针进行拷贝,而且对指针指向的内容进行拷贝,经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。
再说几句:
当对象中存在指针成员时,除了在复制对象时需要考虑自定义拷贝构造函数,还应该考虑以下两种情形:
1.当函数的参数为对象时,实参传递给形参的实际上是实参的一个拷贝对象,系统自动通过拷贝构造函数实现;
2.当函数的返回值为一个对象时,该对象实际上是函数内对象的一个拷贝,用于返回函数调用处。3.浅拷贝带来问题的本质在于析构函数释放多次堆内存,使用std::shared_ptr,可以完美解决这个问题。

 


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