C++中“浅拷贝”与“深拷贝”

（简单点就是：对于指针，深copy时候，相同数据指针指向不同的内存地址

深度拷贝是什么？ 其实就是针对指针或引用的特殊处理而已。任何面向对象的程序都要解决的问题。 
一个对象A里面有一个指针指向一堆数据，你现在想把这个对象拷贝一份B，那么这个指针怎么办？如果默认的话，指针的内容被拷贝，那么拷贝后的对象B和之前的对象A中的指针指向的是同一个数据。这样就是“浅拷贝”。如果B中修改了这些数据，A那边一样会变，因为二者的数据其实是同一个。这在有些时候会出问题。 
而“深拷贝”就是，自己处理这些指针，给B重新分配一块内存，然后把指针指向的数据也拷贝一份，这样A和B就完全独立，互相没有影响。）;

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。 

   C++中对象的复制就如同“克隆”，用一个已有的对象快速地复制出多个完全相同的对象。一般而言，以下三种情况都会使用到对象的复制：

（1）建立一个新对象，并用另一个同类的已有对象对新对象进行初始化，例如：

class Rect  {  private:      int width;      int height;  };    Rect rect1;  Rect rect2(rect1);  // 使用rect1初始化rect2，此时会进行对象的复制  

（2）当函数的参数为类的对象时，这时调用此函数时使用的是值传递，也会产生对象的复制，例如：

void fun1(Rect rect)  {      ...  }    int main()  {      Rect rect1;      fun1(rect1);    // 此时会进行对象的复制       return 0;  }  

（3）函数的返回值是类的对象时，在函数调用结束时，需要将函数中的对象复制一个临时对象并传给改函数的调用处，例如：

Rect fun2()  {      Rect rect;      return rect;  }    int main()  {      Rect rect1;      rect1=fun2();         // 在fun2返回对象时，会执行对象复制，复制出一临时对象，       // 然后将此临时对象“赋值”给rect1       return 0;  }

对象的复制都是通过一种特殊的构造函数来完成的，这种特殊的构造函数就是拷贝构造函数（copy constructor，也叫复制构造函数）。拷贝构造函数在大多数情况下都很简单，甚至在我们都不知道它存在的情况下也能很好发挥作用，但是在一些特殊情况下，特别是在对象里有动态成员的时候，就需要我们特别小心地处理拷贝构造函数了。下面我们就来看看拷贝构造函数的使用。

   一、默认拷贝构造函数

       很多时候在我们都不知道拷贝构造函数的情况下，传递对象给函数参数或者函数返回对象都能很好的进行，这是因为编译器会给我们自动产生一个拷贝构造函数，这就是“默认拷贝构造函数”，这个构造函数很简单，仅仅使用“老对象”的数据成员的值对“新对象”的数据成员一一进行赋值，它一般具有以下形式：

Rect::Rect(const Rect& r)  {      width = r.width;      height = r.height;  }

       当然，以上代码不用我们编写，编译器会为我们自动生成。但是如果认为这样就可以解决对象的复制问题，那就错了，让我们来考虑以下一段代码：

class Rect  {  public:      Rect()      // 构造函数，计数器加1       {          count++;      }      ~Rect()     // 析构函数，计数器减1       {          count--;      }      static int getCount()       // 返回计数器的值       {          return count;      }  private:      int width;      int height;      static int count;       // 一静态成员做为计数器   };    int Rect::count = 0;        // 初始化计数器     int main()  {      Rect rect1;      cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;      Rect rect2(rect1);   // 使用rect1复制rect2，此时应该有两个对象       cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;      return 0;  }  

       这段代码对前面的类进行了一下小小的修改，加入了一个静态成员，目的是进行计数，统计创建的对象的个数，在每个对象创建时，通过构造函数进行递增，在销毁对象时，通过析构函数进行递减。在主函数中，首先创建对象rect1，输出此时的对象个数，然后使用rect1复制出对象rect2，再输出此时的对象个数，按照理解，此时应该有两个对象存在，但实际程序运行时，输出的都是1，反应出只有1个对象。此外，在销毁对象时，由于会调用销毁两个对象，类的析构函数会调用两次，此时的计数器将变为负数。出现这些问题最根本就在于在复制对象时，计数器没有递增，解决的办法就是重新编写拷贝构造函数，在拷贝构造函数中加入对计数器的处理，形成的拷贝构造函数如下：

class Rect  {  public:      Rect()      // 构造函数，计数器加1       {          count++;      }      Rect(const Rect& r)   // 拷贝构造函数       {          width = r.width;          height = r.height;          count++;          // 计数器加1       }      ~Rect()     // 析构函数，计数器减1       {          count--;      }      static int getCount()   // 返回计数器的值       {          return count;      }  private:      int width;      int height;      static int count;       // 一静态成员做为计数器   };  

       自己编写拷贝构造函数又可以分为两种情况——浅拷贝与深拷贝。

 

  二、浅拷贝

       所谓浅拷贝，指的是在对象复制时，只是对对象中的数据成员进行简单的赋值，上面的例子都是属于浅拷贝的情况，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，所以此时rect1.p和rect2.p具有相同的值，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”。

 

  三、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”。

       此外，在与“对象的复制”很类似的“对象的赋值”的情况下，也会出现同样的问题。在“对象的赋值”一文中再来讨论此问题。

       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。

 

 

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_7c8dc2d50101jp5q.html

          http://blog.csdn.net/bluescorpio/article/details/4322682