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C++浅拷贝与深拷贝实例详解

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浅拷贝与深拷贝

在上一节讲解的拷贝构造函数的例子Circle类中,拷贝的策略都是与系统默认的策略一致,即把原有对象中成员依次拷贝给新对象中对应的成员,既然如此,我们为何还要自己定义呢?原因在于,简单的将所有情况都按照这种简单的方式初始化,难免有不同的情况,出现问题。


例如,刚才的Circle类中,如果成员变量中加一个指针成员,初始化中需要动态开辟内存,则会出现极大的安全隐患,代码如下:

/**************************************
//Des:C++教程配套程序
//Author:Huang
//CopyRight:www.dotcpp.com
//Date:2017/8/26
**************************************/
#include<iostream>
#include<Cstring>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle
{
    private:
    double R;
    char *str;
    public:
    Circle(double R,char *str);
    ~Circle();
    double area();
    double girth();
};
Circle::~Circle()
{
    delete []str;
}
Circle::Circle(double R,char *str)
{
    cout<<"Constructor"<<endl;
    this->R = R;
    this->str = new char[strlen(str)+1];
    strcpy(this->str,str);
    cout<<this->R<<" "<<this->str<<endl;
}
 
double Circle::area()
{
    return PI*R*R;
}
double Circle::girth()
{
 
    return 2*PI*R;
}
int main()
{
 
    Circle A(5,"NO.1 Old class");
    Circle B(A);
    return 0;
}


为了验证,在Circle类中,我们增加了一个指针成员,并且在构造函数中对其初始化,同时没有自定义拷贝构造函数。那么在主函数中Circle B(A);的这句话将A对象赋值给B对象,将调用默认生成的拷贝构造函数,运行后,程序如下图报错: 

C++浅拷贝与深拷贝


而实际上的原因在于,默认的拷贝构造函数仅仅是进行数据赋值,并不能为指针开辟内存空间,相当于代码:

This->str = str;


那么本质上,也就是两个指针指向一块堆空间。已经违背了我们的初衷。那么在程序结束的时候,两个对象回收的时候,会调用自己的析构函数,释放这块内存空间,由于两个对象要调用两次,即delete两次,就会出现错误!


所以,当类中有指针类型时,依靠默认的拷贝构造函数的方法,已经无法满足我们的需求,必须定义一个特定的拷贝构造函数,即不仅可以进行数据的拷贝,也可以为成员分配内存空间,实现真正的拷贝,也叫做深拷贝,这就是深拷贝构造函数


深拷贝构造函数实现:

#include<iostream>
#include<Cstring>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle
{
    private:
    double R;
    char *str;
    public:
    Circle(double R,char *str);
    Circle(Circle &A);
    ~Circle();
    double area();
    double girth();
};
 
Circle::~Circle()
{
    delete []str;
    cout<<"Call Destructor"<<endl;
}
Circle::Circle(Circle &A)
{
    cout<<"Copy Constructor"<<endl;
    this->R = A.R;
    this->str = new char[strlen(A.str)+1];
    strcpy(this->str,A.str);
}
Circle::Circle(double R,char *str)
{
    cout<<"Constructor"<<endl;
    this->R = R;
    this->str = new char[strlen(str)+1];
    strcpy(this->str,str);
}
 
double Circle::area()
{
    return PI*R*R;
}
double Circle::girth()
{
    return 2*PI*R;
}
int main()
{
 
    Circle A(5,"NO.1 Old class");
    Circle B(A);
    return 0;
}


其实现原理与带参数的构造函数类似,在赋值之前开辟足够的内存空间,来真正完成完整的拷贝,这就是所谓的“深拷贝”。请大家理解后上机实验!



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C++教程
第一章 C++入门
第二章 C++表达式和控制语句
第三章 C++函数调用与重载、内联
第四章 C++类和对象
第五章 C++继承与派生
第六章 C++多态性
第七章 C++异常处理
第八章 C++文件操作
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