C++浅拷贝与深拷贝实例详解

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： 

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！