C++细节 深拷贝和浅拷贝(位拷贝）详解「建议收藏」

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前提 

在对象拷贝过程中，如果没有自定义拷贝构造函数，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。

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;

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：

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。

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