深拷贝和浅拷贝

出处：http://blog.sina.com.cn/s/blog_623d55b00100fpnc.html

 

1.深拷贝和浅拷贝言简意赅的区别

例如，在一个类中，有一个指向一个Buffer的指针，所以我们可以说这个指针指向了一个资源（这个资源可以是一块保存数据的内存）。 浅拷贝，也就是按照比特一位一位地进行拷贝，是把一个类完全一样拷贝到另一个类。这时就出现问题了：类内部的指针的值是一样的，也就是说，两个类的实例内部的指针指向了同一块内存。当这两个对象析构的时候，同一块内存就会给析构两次，当然会出现问题。 深拷贝，就是在这点上和浅拷贝不同的，也就是说，在拷贝的时候，深拷贝会提供一块新的内存用来保存数据，并使新的对象的指针指向这块内存，这两个对象析构的时候，也就不会把同一块内存析构两次了。 一般，如果一个类的作者没有提供一个拷贝函数，编译器会自动提供一个拷贝函数，而这个拷贝函数就是浅拷贝。

2.浅拷贝和深拷贝:有什么区别；何时使用；与constructor

Q：什么是浅拷贝(shallow copy)和深拷贝(deep copy)?

A：

浅拷贝就是成员数据之间的一一赋值：把值赋给一一赋给要拷贝的值。但是可能会有这样的情况：对象还包含资源，这里的资源可以值堆资源，或者一个文件。。当值拷贝的时候，两个对象就有用共同的资源，同时对资源可以访问，这样就会出问题。深拷贝就是用来解决这样的问题的，它把资源也赋值一次，使对象拥有不同的资源，但资源的内容是一样的。对于堆资源来说，就是在开辟一片堆内存，把原来的内容拷贝。

  如果你拷贝的对象中引用了某个外部的内容（比如分配在堆上的数据），那么在拷贝这个对象的时候，让新旧两个对象指向同一个外部的内容，就是浅拷贝；如果在拷贝这个对象的时候为新对象制作了外部对象的独立拷贝，就是深拷贝

引用和指针的语义是相似的，引用是不可改变的指针，指针是可以改变的引用。其实都是实现了引用语义。
深拷贝和浅拷贝的区别是在对象状态中包含其它对象的引用的时候，当拷贝一个对象时，如果需要拷贝这个对象引用的对象，则是深拷贝，否则是浅拷贝。

COW语义是“深拷贝”与“推迟计算”的组合，仍然是深拷贝，而非浅拷贝，因为拷贝之后的两个对象的数据在逻辑上是不相关的，只是内容相同。

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Q：什么情况下使用浅拷贝什么时候使用深拷贝?

A:

无论深浅，都是需要的。当深拷贝发生时，通常表明存在着一个“聚合关系”，而浅拷贝发生时，通常表明存在着一个“相识关系”。
举个简单的例子：
当你实现一个Composite Pattern，你通常都会实现一个深拷贝(如果需要拷贝的话)，很少有要求同的Composite共享Leaf的；
而当你实现一个Observer Pattern时，如果你需要拷贝Observer,你大概不会去拷贝Subject，这时就要实现个浅拷贝。
是深拷贝还是浅拷贝，并不是取决于时间效率、空间效率或是语言等等，而是取决于哪一个是逻辑上正确的。

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Q:在C++中default constructor对对象进行的是怎样的拷贝动作?

A:

再纠正一个概念：default constructor是不负责拷贝动作的，我想你说的应该是指implicitly- declared copy constructor。它会调用所有直系基类的copy constructor和有成员的 copy constructor，并且复制vtpr。如果一个类：
1：没有虚方法和虚基类
2：所有直系基类的copy constructor都是无代价的
3：所有成员的copy constructor都是无代价的
这时它的copy constructor是无代价的，相当于用memcpy实现。
判断它是深拷贝还是浅拷贝，还是要根据类的实现。比如如果它有一个用原生指针指针实现的对象引用，或是用boost::shared_ptr等引用分享所有权的智能指针实现的对象引用，则这个拷贝是浅拷贝；如果是用copy_ptr这种实现了深拷贝的智能指针实现的对象引用，就是深拷贝了。