C++的拷贝构造函数、operator=运算符重载，深拷贝和浅拷贝、explicit关键字

2021-09-25 23:33:04

原文地址：https://blog.csdn.net/shine_journey/article/details/53081523

1、在C++编码过程中，类的创建十分频繁。

简单的功能，当然不用考虑太多，但是从进一步深刻理解C++的内涵，类的结构和用法，编写更好的代码的角度去考虑，我们就需要用到标题所提到的这些内容。

2、先上代码

  1. // testSingleMode.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
  2. //
  3. #include "stdafx.h"
  4. #include <iostream>
  5. using namespace std;
  6. class Complex
  7. {
  8. private:
  9. double m_real;
  10. double m_imag;
  11. public:
  12. Complex(void){
  13. m_real = 0.0;
  14. m_imag = 0.0;
  15. }
  16. Complex(double real, double imag){
  17. m_real = real;
  18. m_imag = imag;
  19. }
  20. Complex(const Complex & c){ //这里就是最经典的拷贝构造函数了
  21. m_real = c.m_real;
  22. m_imag = c.m_imag;
  23. }
  24. Complex &operator = (const Complex &rhs){   //这里就是最经典的operator=操作符重载了
  25. if (this == &rhs){
  26. return *this;
  27. }
  28. this->m_real = rhs.m_real;
  29. this->m_imag = rhs.m_imag;
  30. return *this;
  31. }
  32. explicit Complex::Complex(double r){    //explicit的用法，只适用于1个参数的情况
  33. m_real = r;
  34. m_imag = 0.0;
  35. }
  36. };
  37. int main()
  38. {
  39. Complex c1, c2; //调用 第15行 默认无参数的构造函数
  40. Complex c3(1.0, 2.5);   //调用 第20行 具有2个形参的构造函数
  41. //Complex c3 = Complex(1.0, 2.5);   //和上一行是一个意思，所以这个注释了
  42. c1 = c3;    //调用 第30行 重载operator=运算符
  43. c2 = c3;    //调用 第30行 重载operator=运算符
  44. //c2 = 5.2; //隐式转换，需要去掉41行的explicit关键字，才可编译通过
  45. Complex c5(c2);     //调用 第25行 拷贝构造函数
  46. Complex c4 = c2;    //调用 第25行 拷贝构造函数
  47. getchar();
  48. return 0;
  49. }

【注1】explicit 只适用于构造函数只含有1个参数的情况，加上这个关键字，意味着不支持构造函数隐式转换，可以避免一些误解。如果去掉这个关键字，那么代码里面的：c2 = 5.2 ; 就是可以执行的了。

【注2】为什么函数中可以直接访问对象c的私有成员？
答：（网上）因为拷贝构造函数是放在本身这个类里的，而类中的函数可以访问这个类的对象的所有成员，当然包括私有成员了。

3、上面代码的注释，已经是非常的清楚了

自定义拷贝构造函数是一种良好的编程风格，它可以阻止编译器形成默认的拷贝构造函数，防止出错。

浅拷贝：如果自己不写拷贝构造函数，系统会默认生成一个，而系统的拷贝构造函数是浅拷贝。

深拷贝：自己写一个拷贝构造函数，系统就不会产生了默认的构造函数了（来自网上说法）。自己写的这个拷贝构造函数，当然会有开辟空间的动作，所以是深拷贝。也就是说，如果生成类的实例的时候，调用了自己写的拷贝构造函数，那么在内存空间上，必然是会开辟新的空间，而不用担心只是一个指针。

在某些状况下，类内成员变量需要动态开辟堆内存，如果实行浅拷贝，也就是把对象里的值完全复制给另一个对象，如A=B。这时，如果B中有一个成员变量指针已经申请了内存，那A中的那个成员变量也指向同一块内存。这就出现了问题：当B把内存释放了（如：析构），这时A内的指针就是野指针了，出现运行错误。

4、总结

（1）深拷贝：如果一个类拥有资源，当这个类的对象发生复制过程的时候，资源重新分配，这个过程就是深拷贝。反之，没有重新分配资源，就是浅拷贝。

（2）什么时候用到拷贝构造函数

  a.一个对象以值传递的方式传入函数体； 
  b.一个对象以值传递的方式从函数返回；
  c.一个对象需要通过另外一个对象进行初始化。

（4）代码例子

  1. #include "stdafx.h"
  2. #include <iostream>
  3. #include <string.h>
  4. #include <stdio.h>
  5. #include <stdlib.h>
  6. using namespace std;
  7. class Person
  8. {
  9. public:
  10. // 构造函数
  11. Person(char * pN)
  12. {
  13. cout << "一般构造函数被调用 !\n";
  14. m_pName = new char[strlen(pN) + 1];
  15. //在堆中开辟一个内存块存放pN所指的字符串
  16. if (m_pName != NULL)
  17. {
  18. //如果m_pName不是空指针，则把形参指针pN所指的字符串复制给它
  19. strcpy_s(m_pName, strlen(pN) + 1, pN);
  20. }
  21. }
  22. // 下面自己设计复制构造函数，实现“深拷贝”，即不让指针指向同一地址，而是重新申请一块内存给新的对象的指针数据成员
  23. Person(Person & chs)
  24. {
  25. cout << "拷贝构造函数被调用 !\n";
  26. // 用运算符new为新对象的指针数据成员分配空间
  27. m_pName = new char[strlen(chs.m_pName) + 1];
  28. if (m_pName)
  29. {
  30. // 复制内容
  31. strcpy_s(m_pName, strlen(chs.m_pName) + 1, chs.m_pName);
  32. }
  33. // 则新创建的对象的m_pName与原对象chs的m_pName不再指向同一地址了
  34. }
  35. //// 系统创建的默认复制构造函数，只做位模式拷贝
  36. //Person(Person & p)
  37. //{
  38. //  //使两个字符串指针指向同一地址位置
  39. //  m_pName = p.m_pName;
  40. //}
  41. ~Person()
  42. {
  43. delete m_pName;
  44. }
  45. void getName(){
  46. cout << m_pName << endl;
  47. }
  48. private:
  49. char * m_pName;
  50. };
  51. void main()
  52. {
  53. Person man("lujun");
  54. man.getName();
  55. Person woman(man);
  56. woman.getName();
  57. getchar();
  58. }

程序运行环境： VS2013

输出结果：

C++的拷贝构造函数、operator=运算符重载，深拷贝和浅拷贝、explicit关键字

上一篇：explicit关键字


下一篇：在使用Math.random()生成6位随机数遇到的问题，并成功得到6位随机数