(转载)C++:浅拷贝与深拷贝
来源:互联网 发布:gblive直播软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 11:21
(转载)C++:浅拷贝与深拷贝
以下内容摘自飞天絮雪。
先说下自己的理解吧,浅拷贝,即在定义一个类A,使用类似A obj; A obj1(obj);或者A obj1 = obj; 时候,由于没有自定义拷贝构造函数,C++编译器自动会产生一个默认的拷贝构造函数。这个默认的拷贝构造函数采用的是“位拷贝”(浅拷贝),而非“值拷贝”(深拷贝)的方式,如果类中含有指针变量,默认的拷贝构造函数必定出错。
用一句简单的话来说就是浅拷贝,只是对指针的拷贝,拷贝后两个指针指向同一个内存空间,深拷贝不但对指针进行拷贝,而且对指针指向的内容进行拷贝,经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。
浅拷贝会出现什么问题呢?
假如有一个成员变量的指针,char *m_data;
其一,浅拷贝只是拷贝了指针,使得两个指针指向同一个地址,这样在对象块结束,调用函数析构的时,会造成同一份资源析构2次,即delete同一块内存2次,造成程序崩溃。
其二,浅拷贝使得obj.m_data和obj1.m_data指向同一块内存,任何一方的变动都会影响到另一方。
其三,在释放内存的时候,会造成obj1.m_data原有的内存没有被释放(这句话,刚开始我不太理解,如果没有走自定义的拷贝构造函数,申请内存空间,A obj1(obj);也不走默认构造函数,走的是默认的拷贝构造函数,何来分配空间直说,更不会造成obj1.m_data原有的内存没有被释放,这里刚开始我一直有疑问),造成内存泄露。
事实是这样的,当delete obj.m_data, obj.m_data内存被释放后,由于之前obj.m_data和obj1.m_data指向的是同一个内存空间,obj1.m_data所指的空间不能在被利用了,delete obj1.m_data也不会成功,一致已经无法操作该空间,所以导致内存泄露。
深拷贝采用了在堆内存中申请新的空间来存储数据,这样每个可以避免指针悬挂。
下面来看看类string的拷贝构造函数
[cpp] view plain copy class String { public: String(const String &other); //拷贝构造函数 private: char *m_data; //用于保存字符串 }; String(const String &other) { int length = strlen(other.m_data); m_data = new char[length + 1]; strcpy(m_data, other.m_data); }
可以看到在拷贝构造函数中为成员变量申请了新的内存空间,这就使得两个对象的成员变量不指向同一个内存空间,除非你的确需要这样做,用于实现一些其他的用途。浅拷贝:也就是在对象复制时,只是对对象中的数据成员进行简单的赋值,如果对象中存在动态成员,即指针,浅拷贝就会出现问题,下面代码:
#include <stdio.h> class A { public: A() // 构造函数,p指向堆中分配的一空间 { m_data = new char(100); printf("默认构造函数\n"); } ~A() // 析构函数,释放动态分配的空间 { if(m_data != NULL) { delete m_data; m_data = NULL; printf("析构函数\n"); } } private: char *m_data; // 一指针成员 }; int main() { A a; A b(a); // 复制对象 return 0; } 运行结果:*** glibc detected *** ./simple: double free or corruption (fasttop): 0x000000000c62a010 ***分析:由于没有拷贝构造函数,走编译器默认的拷贝构造函数,A b(a); 进行对象析构时,会造成释放同一内存空间2次,导致内存泄露。
#include <stdio.h> #include <string> class A { public: A() // 构造函数,p指向堆中分配的一空间 { m_pdata = new char(100); printf("默认构造函数\n"); } A(const A& r) { m_pdata = new char(100); // 为新对象重新动态分配空间 memcpy(m_pdata, r.m_pdata, strlen(r.m_pdata)); printf("copy构造函数\n"); } ~A() // 析构函数,释放动态分配的空间 { if(m_pdata != NULL) { delete m_pdata; printf("析构函数\n"); } } private: char *m_pdata; // 一指针成员 }; int main() { A a; A b(a); // 复制对象 return 0; }
自定义深拷贝构造函数结果分析:
从结果可以看出,所有成员变量的地址都不相同。
其他:
1. 有时候为了防止默认拷贝发生,可以声明一个私有的拷贝构造函数(不用写代码),这样的话,如果试图调用 A b(a); 就调用了私有的拷贝构造函数,编译器会报错,这也是一种偷懒的做法。
2. 一个类中可以存在多个拷贝构造函数,例如:
Calss A { Public: X(const X&);//const拷贝构造 X(X &);//非const拷贝构造 X(X& , int iData); }
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