拷贝构造函数浅拷贝深拷贝
来源:互联网 发布:mysql 截断字符串 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 17:20
2. 浅拷贝
所谓浅拷贝,指的是在对象复制时,只对对象中的数据成员进行简单的赋值,默认拷贝构造函数执行的也是浅拷贝。大多情况下“浅拷贝”已经能很好地工作了,但是一旦对象存在了动态成员,那么浅拷贝就会出问题了,让我们考虑如下一段代码:
- class Rect
- {
- public:
- Rect() // 构造函数,p指向堆中分配的一空间
- {
- p = new int(100);
- }
- ~Rect() // 析构函数,释放动态分配的空间
- {
- if(p != NULL)
- {
- delete p;
- }
- }
- private:
- int width;
- int height;
- int *p; // 一指针成员
- };
- int main()
- {
- Rect rect1;
- Rect rect2(rect1); // 复制对象
- return 0;
- }
在这段代码运行结束之前,会出现一个运行错误。原因就在于在进行对象复制时,对于动态分配的内容没有进行正确的操作。我们来分析一下:
在运行定义rect1对象后,由于在构造函数中有一个动态分配的语句,因此执行后的内存情况大致如下:
在使用rect1复制rect2时,由于执行的是浅拷贝,只是将成员的值进行赋值,这时 rect1.p = rect2.p,也即这两个指针指向了堆里的同一个空间,如下图所示:
当然,这不是我们所期望的结果,在销毁对象时,两个对象的析构函数将对同一个内存空间释放两次,这就是错误出现的原因。我们需要的不是两个p有相同的值,而是两个p指向的空间有相同的值,解决办法就是使用“深拷贝”。
3. 深拷贝
在“深拷贝”的情况下,对于对象中动态成员,就不能仅仅简单地赋值了,而应该重新动态分配空间,如上面的例子就应该按照如下的方式进行处理:
- class Rect
- {
- public:
- Rect() // 构造函数,p指向堆中分配的一空间
- {
- p = new int(100);
- }
- Rect(const Rect& r)
- {
- width = r.width;
- height = r.height;
- p = new int; // 为新对象重新动态分配空间
- *p = *(r.p);
- }
- ~Rect() // 析构函数,释放动态分配的空间
- {
- if(p != NULL)
- {
- delete p;
- }
- }
- private:
- int width;
- int height;
- int *p; // 一指针成员
- };
此时,在完成对象的复制后,内存的一个大致情况如下:
此时rect1的p和rect2的p各自指向一段内存空间,但它们指向的空间具有相同的内容,这就是所谓的“深拷贝”。
3. 防止默认拷贝发生
通过对对象复制的分析,我们发现对象的复制大多在进行“值传递”时发生,这里有一个小技巧可以防止按值传递——声明一个私有拷贝构造函数。甚至不必去定义这个拷贝构造函数,这样因为拷贝构造函数是私有的,如果用户试图按值传递或函数返回该类对象,将得到一个编译错误,从而可以避免按值传递或返回对象。
- // 防止按值传递
- class CExample
- {
- private:
- int a;
- public:
- //构造函数
- CExample(int b)
- {
- a = b;
- cout<<"creat: "<<a<<endl;
- }
- private:
- //拷贝构造,只是声明
- CExample(const CExample& C);
- public:
- ~CExample()
- {
- cout<< "delete: "<<a<<endl;
- }
- void Show ()
- {
- cout<<a<<endl;
- }
- };
- //全局函数
- void g_Fun(CExample C)
- {
- cout<<"test"<<endl;
- }
- int main()
- {
- CExample test(1);
- //g_Fun(test); 按值传递将出错
- return 0;
- }
四. 拷贝构造函数的几个细节
1. 拷贝构造函数里能调用private成员变量吗?
解答:这个问题是在网上见的,当时一下子有点晕。其时从名子我们就知道拷贝构造函数其时就是一个特殊的构造函数,操作的还是自己类的成员变量,所以不受private的限制。
2. 以下函数哪个是拷贝构造函数,为什么?
- X::X(const X&);
- X::X(X);
- X::X(X&, int a=1);
- X::X(X&, int a=1, int b=2);
解答:对于一个类X, 如果一个构造函数的第一个参数是下列之一:
a) X&
b) const X&
c) volatile X&
d) const volatile X&
且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数.
- X::X(const X&); //是拷贝构造函数
- X::X(X&, int=1); //是拷贝构造函数
- X::X(X&, int a=1, int b=2); //当然也是拷贝构造函数
3. 一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?
解答:类中可以存在超过一个拷贝构造函数。
- class X {
- public:
- X(const X&); // const 的拷贝构造
- X(X&); // 非const的拷贝构造
- };
注意,如果一个类中只存在一个参数为 X& 的拷贝构造函数,那么就不能使用const X或volatile X的对象实行拷贝初始化.
- class X {
- public:
- X();
- X(X&);
- };
- const X cx;
- X x = cx; // error
如果一个类中没有定义拷贝构造函数,那么编译器会自动产生一个默认的拷贝构造函数。
这个默认的参数可能为 X::X(const X&)或 X::X(X&),由编译器根据上下文决定选择哪一个。
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