C++ 深拷贝和浅拷贝(位拷贝）详解

迷南。 2023-02-12 05:49 17阅读 0赞

### 前提** ** ###

**在对象拷贝过程中，如果没有自定义[拷贝构造函数][Link 1]，系统会提供一个缺省的拷贝构造函数，缺省的拷贝构造函数对于基本类型的成员变量，按字节复制，对于类类型成员变量，调用其相应类型的拷贝构造函数。**

阅读《高质量的c c++编程》，第9章有这样一段话，类似的话在《c++primer》《effective C++》都有所提及，那就是拷贝构造函数问题，这个是类编写者的一个基础问题。

![70][]

![70 1][]

位拷贝（浅拷贝）举例，a指向b，b的改变其实会影响a的改变，同时a原本指向的空间发生泄漏。

然后这种情况下有了深拷贝。

我对其绘制思维导图，方便阅读并用分点的方式进行总结；

### 何时调用？ ###

以下情况都会调用拷贝构造函数：  
一个对象以值传递的方式传入函数体  
一个对象以值传递的方式从函数返回  
一个对象需要通过另外一个对象进行初始化。

> **浅拷贝：**位拷贝，拷贝构造函数，赋值重载

多个对象共用同一块资源，同一块资源释放多次，崩溃或者内存泄漏

**深拷贝：**每个对象共同拥有自己的资源，必须显式提供拷贝构造函数和赋值运算符。

缺省拷贝构造函数在拷贝过程中是按字节复制的，对于指针型成员变量只复制指针本身，而不复制指针所指向的目标--浅拷贝。

我们用自己编写的string举例

class String 
       { 
       
       public: 
       const char* c_str() 
       { 
       return _str; 
       } 
       
       String( const char* str = "") 
       :_str( new char[ strlen(str) + 1]) 
       { 
       strcpy(_str, str); 
       } 
       String( const String &s) 
       :_str( NULL) 
       { 
       String tmp(s._str); 
       swap(_str, tmp._str); 
       } 
       ~String() 
       { 
       if (_str) 
       { 
       delete[]_str; 
       } 
       } 
       
       private: 
       char* _str; 
       
       };

通过开辟空间的方式，进行深拷贝

String s1("字符串1"); 
       String s2(s1); 
       cout << s2.c_str() << endl;

![70 2][]

拷贝成功；

这种方式采取的  拷贝构造，注意这个

String( const String &s) 
       :_str( NULL) 
       { 
       String tmp(s._str); 
       swap(_str, tmp._str); 
       }

代码解析：其中this指向拷贝的对象，s指向试图拷贝的原对象。(测试中的  this指向s2，s指向s1）

其中利用构造函数开辟空间，建立临时的tmp，然后进行交换完成拷贝。

当然，我们也可以使用赋值操作符重载完成这一功能（如例子s1=s2）

String& operator =( const String& s) 
       { 
       if ( this != &s) 
       { 
       String tmp(s._str); 
       swap(tmp._str, _str); 
       return * this; 
       } 
       } //调用构造析构

//本代码是tmp调用的构造函数 
       String( const char* str = "") 
       :_str( new char[ strlen(str) + 1]) 
       { 
       strcpy(_str, str); 
       } 
       /*String tmp（s._str） 
       调用这个构造函数，开辟空间，建立一个和s1一样大小的空间，并拷贝值 
       */

代码解析：

![70 3][]

s1（this），s2（s）

建立tmp，tmp有和s2一样大的空间，一样的数值（调用构造函数），然后交换使s1（this）指向2号空间，获得拷贝，tmp指向3号空间，tmp生命周期结束调用析构函数释放，功能完成。

![70 4][]

当然 赋值重载函数可以写的更加简洁

String & operator=(String s) 
       { 
       swap(_str, s._str); 
       return * this; 
       }

利用tmp的方式是 借助构造函数，这一种方式则是借助拷贝构造函数

[Link 1]: http://www.jizhuomi.com/software/51.html
[70]: https://img-blog.csdn.net/201808071912311?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTE0MzYzMQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 1]: https://img-blog.csdn.net/20180807192147916?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTE0MzYzMQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 2]: https://img-blog.csdn.net/20180807195828111?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTE0MzYzMQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 3]: https://img-blog.csdn.net/20180807205405191?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTE0MzYzMQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 4]: https://img-blog.csdn.net/2018080720571443?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MTE0MzYzMQ==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70