C++——拷贝构造函数的浅copy和深copy

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gaosmile 发布时间：2020-8-31 23:43

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一、深拷贝和浅拷贝构造函数总结:

1、两个特殊的构造函数：

(1)无参构造函数：

没有参数的构造函数

Class Test
{
public:
   Test()
   {
   //这是一个无参构造函数
   }
};

当类中没有定义构造函数时，编译器默认提供一个无参构造函数，并且其函数体为空；换句话来说，就是我们在类中，不用我们程序猿自己写，编译就自动提供了无参构造函数（只是我们肉眼看不到!）

#include <iostream>
#include <string>

class Test{

//编译器默认给我们提供了一个无参构造函数，只是我们肉眼看不到

};

int main()
{
Test t;

return 0;
}

结果输出(编译时能够通过的)：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#

(2)拷贝构造函数：

参数为const class_name&的构造函数

class Test{
public:
Test(const Test& p)
{

}
}

当类中没有定义拷贝构造函数时，编译器默认提供了一个拷贝构造函数，简单的进行成员变量的值赋值

#include <iostream>
#include <string>

class Test{

private:
int i;
int j;
public:
/*  Test(const Test& p)编译器默认提供这样操作的
{
   i = p.i;
   j = p.j;
}*/

};

int main()
{
Test t;

  return 0;
}

输出结果(编译可以通过)：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#

(3)注意：

在写程序的时候，定义的类对象初始化时看属于哪种类型的:

Test t;//对应无参构造函数

Test t(1);//对应有参构造函数

Test t1;
Test t2=t1;//对应拷贝构造函数

比如下面我定义的类对象属于无参构造函数(当然前提是你手写了其他构造函数，虽然说编译器会默认提供，但是既然要手写，那么三种构造函数就在定义类对象的时候按需求来写),如果只写了有参数构造函数，那么编译器就会报错：

#include <iostream>
#include <string>

class Test{

private:
int i;
int j;
public:
  Test(int a)
  {
   i = 9;
   j=8;
  }
  Test(const Test& p)
{
   i = p.i;
   j = p.j;
}

};
int main()
{
Test t;
  return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:25:9: error: no matching function for call to ‘Test::Test()’
Test t;
^
test.cpp:25:9: note: candidates are:
test.cpp:15:3: note: Test::Test(const Test&)
Test(const Test& p)
^
test.cpp:15:3: note: candidate expects 1 argument, 0 provided
test.cpp:10:3: note: Test::Test(int)
Test(int a)
^
test.cpp:10:3: note: candidate expects 1 argument, 0 provided

4、拷贝构造函数的意义：

(1)浅拷贝

拷贝后对象的物理状态相同

(2)深拷贝

拷贝后对象的逻辑状态相同

(3)编译器提供的拷贝构造函数只进行浅拷贝

代码版本一：

#include <stdio.h>
#include <string>

class Test{
private:
int i;
int j;
int *p;
public:
int getI()
{
   return i;
}
int getJ()
{
   return j;
}
int *getP()
{
   return p;
}
Test(int a)
{
   i = 2;
   j = 3;
   p = new int;
   *p = a;
  }
  void free()
  {

delete p;
  }
};
int main()
{
Test t1(3);//Test t1 3;
Test t2 = t1;

  printf("t1.i = %d, t1.j = %d, t1.p = %p\n", t1.getI(), t1.getJ(), t1.getP());
  printf("t2.i = %d, t2.j = %d, t2.p = %p\n", t2.getI(), t2.getJ(), t2.getP());

t1.free();
t2.free();

return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
t1.i = 2, t1.j = 3, t1.p = 0x1528010
t2.i = 2, t2.j = 3, t2.p = 0x1528010
*** Error in `./a.out': double free or corruption (fasttop): 0x0000000001528010 ***
Aborted (core dumped)

注解：出现了段错误，仔细分析，我们发现这里释放了堆空间两次(因为我们这里没有调用拷贝构造函数，也就是自己去写拷贝构造函数；所以这种情况是浅拷贝，不能释放两次堆空间)：

微信图片_20200831234255.png

代码版本二(加上拷贝构造函数)：

#include <stdio.h>
#include <string>

class Test{
private:
int i;
int j;
int *p;
public:
int getI()
{
   return i;
}
int getJ()
{
   return j;
}
int *getP()
{
   return p;
}
Test(int a)
{
   i = 2;
   j = 3;
   p = new int;
   *p = a;
  }
  Test(const Test& t)
  {
i = t.i;
j = t.j;
p = new int;

*p = *t.p;
  }

  void free()
  {

delete p;
  }
};
int main()
{
Test t1(4);
Test t2 = t1;

printf("t1.i = %d, t1.j = %d, t1.p = %p\n", t1.getI(), t1.getJ(), t1.getP());
printf("t2.i = %d, t2.j = %d, t2.p = %p\n", t2.getI(), t2.getJ(), t2.getP());
t1.free();
t2.free();

return 0;
}

输出结果：

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
t1.i = 2, t1.j = 3, t1.p = 0xb0a010
t2.i = 2, t2.j = 3, t2.p = 0xb0a030

注解：从打印的p地址空间来看，就知释放的两个对象的堆空间不同，不再是指向同一堆空间了；同时我们发现浅拷贝只是简单数值上的进行赋值而已；深拷贝不只是简单的值赋值，而是从内存的角度来看，是操作不同的内存。

5、什么时候需要进行深拷贝？

(1)对象中有成员指代了系统中的资源