C++深拷贝和浅拷贝应用实例

大家好我是发哥，本期说说C++深拷贝和浅拷贝。

对于基本类型的数据以及简单的对象，它们之间的拷贝非常简单，就是按位复制内存。例如以下代码就是浅拷贝：

class Student

{

public:

Student(): m_age(0), m_height(0){ }

Student(int age, int height): m_age(age), m_height(height)

{ }

private:

int m_age;

int m_height;

};

int main(){

int m = 10;

int n = m; //拷贝

Student stu1(10, 120);

Student stu2 = stu1; //拷贝

return 0;

}

n 和stu2都是以拷贝的方式初始化的，具体来说，就是将 m 和stu1所在内存中的数据按照二进制位（Bit）复制到n 和stu2所在的内存，这种默认的拷贝行为就是浅拷贝。

对于简单的类，默认的拷贝构造函数一般就够用了，我们也没有必要再显式地定义一个功能类似的拷贝构造函数。但是当类持有其它资源时，例如动态分配的内存、指向其他数据的指针等，默认的拷贝构造函数就不能拷贝这些资源了，我们必须显式地定义拷贝构造函数，以完整地拷贝对象的所有数据。

例如以下的代码就是深拷贝：

#include <iostream>

#include <string>

using namespace std;

class MyArray{

public:

MyArray(int len);

MyArray(const MyArray &arr); //拷贝构造函数

~MyArray();

public:

int operator[](int i) const

{

return p_buf[i];//获取元素（读取）

}

int &operator[](int i)

{

return p_buf[i]; //获取元素（写入）

}

int get_length() const

{

return length;

}

private:

int length;

int *p_buf;

};

MyArray::MyArray(int len): length(len)

{

p_buf = (int*)calloc( len, sizeof(int) );

}

MyArray::MyArray(const MyArray &arr)

{

//拷贝构造函数

this->length = arr.length;

this->p_buf = (int*)calloc( this->length, sizeof(int) );

memcpy( this->p_buf, arr.p_buf, length * sizeof(int) );

}

MyArray::~MyArray()

{

free(p_buf);

}

//打印数组元素

void printMyArray(const MyArray &arr)

{

int len = arr.get_length();

for(int i=0; i<len; i++)

{

if(i == len-1)

{

cout<<arr[i]<<endl;

}else

{

cout<<arr[i]<<", ";

}

}

}

int main()

{

MyArray arry_one(10);

for(int i=0; i<10; i++)

{

arry_one[i] = i;

}

MyArray arry_two = arry_one;

arry_two[4] = 666;

arry_two[8] = 9831;

printMyArray(arry_one);

printMyArray(arry_two);

return 0;

}

运行结果如下：

本例中我们显式地定义了拷贝构造函数，它除了会将原有对象的所有成员变量拷贝给新对象，还会为新对象再分配一块内存，并将原有对象所持有的内存也拷贝过来。这样做的结果是，原有对象和新对象所持有的动态内存是相互独立的，更改一个对象的数据不会影响另外一个对象，本例中我们更改了arry_two 的数据，就没有影响arry_one。这种将对象所持有的其它资源一并拷贝的行为叫做深拷贝，我们必须显式地定义拷贝构造函数才能达到深拷贝的目的。

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明天早上六点我们继续再聊。