掘根宝典之C++深复制与浅复制(复制构造函数,默认复制构造函数)

2024-02-15 00:04

本文主要是介绍掘根宝典之C++深复制与浅复制(复制构造函数,默认复制构造函数),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

到目前为止我们已经学了构造函数,默认构造函数,析构函数:http://t.csdnimg.cn/EOQxx

转换函数,转换构造函数:http://t.csdnimg.cn/kiHo6

友元函数:http://t.csdnimg.cn/To8Tj

接下来我们来学习一个新函数——复制构造函数

复制构造函数

复制构造函数用于将一个对象复制到新创建的对象中。也就是说它用于初始化过程中(包括按值传递参数),而不是常规的赋值过程中

类的复制构造函数原型通常如下:

class name(const class name&);

什么时候调用复制构造函数

新建一个对象并将其初始化为同类现有对象时,复制构造函数将被调用。

这在很多情况下都可能会发生,最常见的情况是将新对象显式的初始化为现有对象。

比如下面这些情况

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int a_;
public:AA(const AA& t){a_ = t.a_;}AA(int a){a_ = a;}
};
int main()
{AA t ={2} ;AA w = t;//下面4句都将调用复制构造函数AA e = AA(t);AA* r = new AA(t);AA y(t);
}

还有一些情况是每当程序生成了程序副本时,编译器都将使用复制构造函数。

准确的说是当函数按值传递对象和函数返回对象时,都将使用复制构造函数。

我们举个例子

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int a_;
public:AA(const AA& t){cout << "调用了复制构造函数" << endl;a_ = t.a_;}AA(int a){a_ = a;}void A(AA a){cout << a.a_ << endl;}AA B(AA&t){AA w(t);return w;}
};int main()
{AA e = { 3 };AA r = { 9 };e.A(r);AA t = e.B(r);}

结果是

调用了复制构造函数
9
调用了复制构造函数

默认的复制构造函数

如果我们没有提供复制构造函数,编译器就会自动提供一个复制构造函数,这个复制构造函数也叫默认复制构造函数。默认的复制构造函数逐个复制非静态成员(成员复制也叫浅复制)

我们可以看个例子

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int a_;
public:AA(int a){a_ = a;}
};
int main()
{AA a = { 9 };AA t = a;/*与下面的语句等效AA t;t.a_=a.a_;*/
}

浅复制

默认复制构造函数的浅复制

我们先来看这么一个例子

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int*a_;
public:AA(int a){a_ = new int(a);}void A(){cout << *a_ << endl;}
};
int main()
{AA a(9);a.A();//结果是9AA t = a;t.A();//结果是9}

结果是 

9
9

可能现在你还没发现什么异样,那我们再看下面这个例子

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int*a_;
public:AA(int a){a_ = new int(a);}void A(){cout << *a_ << endl;}void shan(){delete a_;}
};
int main()
{AA a(9);a.A();AA t = a;t.A();a.shan();t.A();}

结果是

9
9
-572662307

我们会发现,啊嘞?第三行怎么是一堆乱码。这是什么情况呢?

原来啊,上面这个情况在对对象进行复制时,只简单地复制对象的成员变量值,而没有复制对象内部的动态分配的资源,这个叫浅复制

这是因为浅复制只复制了指针的值,而没有复制指针所指向的内存。因此,两个对象的a_成员变量指向同一块内存,修改任何一个对象的a_值都会影响到另一个对象。

自定义复制构造函数的浅复制

不用以为我们定义了复制构造函数,进行的复制就不叫浅复制了。实际上,下面这种也叫浅复制。

上例子

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int*a_;
public:AA(int a){a_ = new int(a);}AA(const AA&a){a_ = a.a_;}void A(){cout << *a_ << endl;}void shan(){delete a_;}
};
int main()
{AA a (9);a.A();AA t = a;t.A();a.shan();t.A();}

结果是

9
9
-572662307

 惊奇的发现和上面的情况是一样的,这是因为我们定义的复制构造函数也仅仅是复制指针的值罢了,没有开辟新的内存块

浅复制的用武之地

浅复制在某些情况下可能是合适的,例如对于只包含基本类型成员变量的简单对象。但是对于包含动态分配的资源或指针成员变量的对象来说,浅复制可能会导致错误或内存泄漏。在这种情况下,应该使用深复制来保证每个对象都有独立的资源副本。

深复制

解决上面这种类设计中的问题的方法是进行深度复制。也就是说复制构造函数应当复制值并将副本的地址赋给a_成员,而不仅仅是复制值地址。

我们直说可能有点难懂,看个图就知道了

 

 必须定义复制构造函数的原因是一些类成员是使用new初始化的,指向数据的指针,而不是数据本身。

什么时候使用深复制?什么时候用浅复制?

如果类里包含了使用new初始化的指针成员,应当定义一个复制构造函数,以复制指向的数据,而不是指针,这被称作深度复制。浅复制仅浅浅的复制指针信息,而不会深入复制new出来的那块内存。

实现深复制

实现深复制就必须自己定义一个会另外开辟内存的复制构造函数,而不是简单的逐成员复制

我们看个例子

#include<iostream>
using namespace std;
class AA
{
private:int*a_;
public:AA(int a){a_ = new int(a);}AA(const AA&a){int* w = new int(*a.a_);//深度复制的体现a_ = w;}void A(){cout << *a_ << endl;}void shan(){delete a_;}
};
int main()
{AA a = { 9 };a.A();AA t = a;t.A();a.shan();t.A();}

这便是深度复制了

赋值运算符里的浅复制

我们得先知道,C++允许把一个对象赋值给另一个同类对象

初始化的时候总是会调用复制构造函数,而使用=运算符时也允许调用赋值运算符

将已有对象赋给另一个对象时,将采用重载的赋值运算符

初始化时不一定会使用赋值运算符

使用赋值运算符的情况和那个隐式复制构造函数一样,都是浅复制的问题。

我们可以使用友元函数来重载运算符=,使其成为深度赋值

这篇关于掘根宝典之C++深复制与浅复制(复制构造函数,默认复制构造函数)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/709940

相关文章

C++中unordered_set哈希集合的实现

《C++中unordered_set哈希集合的实现》std::unordered_set是C++标准库中的无序关联容器,基于哈希表实现,具有元素唯一性和无序性特点,本文就来详细的介绍一下unorder... 目录一、概述二、头文件与命名空间三、常用方法与示例1. 构造与析构2. 迭代器与遍历3. 容量相关4

C++中悬垂引用(Dangling Reference) 的实现

《C++中悬垂引用(DanglingReference)的实现》C++中的悬垂引用指引用绑定的对象被销毁后引用仍存在的情况,会导致访问无效内存,下面就来详细的介绍一下产生的原因以及如何避免,感兴趣... 目录悬垂引用的产生原因1. 引用绑定到局部变量,变量超出作用域后销毁2. 引用绑定到动态分配的对象,对象

C#利用Free Spire.XLS for .NET复制Excel工作表

《C#利用FreeSpire.XLSfor.NET复制Excel工作表》在日常的.NET开发中,我们经常需要操作Excel文件,本文将详细介绍C#如何使用FreeSpire.XLSfor.NET... 目录1. 环境准备2. 核心功能3. android示例代码3.1 在同一工作簿内复制工作表3.2 在不同

C++读写word文档(.docx)DuckX库的使用详解

《C++读写word文档(.docx)DuckX库的使用详解》DuckX是C++库,用于创建/编辑.docx文件,支持读取文档、添加段落/片段、编辑表格,解决中文乱码需更改编码方案,进阶功能含文本替换... 目录一、基本用法1. 读取文档3. 添加段落4. 添加片段3. 编辑表格二、进阶用法1. 文本替换2

C++中处理文本数据char与string的终极对比指南

《C++中处理文本数据char与string的终极对比指南》在C++编程中char和string是两种用于处理字符数据的类型,但它们在使用方式和功能上有显著的不同,:本文主要介绍C++中处理文本数... 目录1. 基本定义与本质2. 内存管理3. 操作与功能4. 性能特点5. 使用场景6. 相互转换核心区别

C++右移运算符的一个小坑及解决

《C++右移运算符的一个小坑及解决》文章指出右移运算符处理负数时左侧补1导致死循环,与除法行为不同,强调需注意补码机制以正确统计二进制1的个数... 目录我遇到了这么一个www.chinasem.cn函数由此可以看到也很好理解总结我遇到了这么一个函数template<typename T>unsigned

C++统计函数执行时间的最佳实践

《C++统计函数执行时间的最佳实践》在软件开发过程中,性能分析是优化程序的重要环节,了解函数的执行时间分布对于识别性能瓶颈至关重要,本文将分享一个C++函数执行时间统计工具,希望对大家有所帮助... 目录前言工具特性核心设计1. 数据结构设计2. 单例模式管理器3. RAII自动计时使用方法基本用法高级用法

C#文件复制异常:"未能找到文件"的解决方案与预防措施

《C#文件复制异常:未能找到文件的解决方案与预防措施》在C#开发中,文件操作是基础中的基础,但有时最基础的File.Copy()方法也会抛出令人困惑的异常,当targetFilePath设置为D:2... 目录一个看似简单的文件操作问题问题重现与错误分析错误代码示例错误信息根本原因分析全面解决方案1. 确保

深入解析C++ 中std::map内存管理

《深入解析C++中std::map内存管理》文章详解C++std::map内存管理,指出clear()仅删除元素可能不释放底层内存,建议用swap()与空map交换以彻底释放,针对指针类型需手动de... 目录1️、基本清空std::map2️、使用 swap 彻底释放内存3️、map 中存储指针类型的对象

Nginx中配置使用非默认80端口进行服务的完整指南

《Nginx中配置使用非默认80端口进行服务的完整指南》在实际生产环境中,我们经常需要将Nginx配置在其他端口上运行,本文将详细介绍如何在Nginx中配置使用非默认端口进行服务,希望对大家有所帮助... 目录一、为什么需要使用非默认端口二、配置Nginx使用非默认端口的基本方法2.1 修改listen指令