C++中的深拷贝和浅拷贝
当有需要的时候,C++编译器会为类生成默认的内联public复制构造函数,这些复制构造函数只是简单的进行位拷贝,即将一个对象的成员变量的值逐位拷贝给另外一个对象,以完成对象的初始化。
class People { public: People(int age) { this->age = age; } public: int age; }; int main() { int tempAge = 3; People ZhangSan(tempAge); People LiSi(ZhangSan); return 0; }当执行People LiSi(ZhangSan)时就调用了编译器生成的默认复制构造函数,当执行完这句之后LiSi的age变量就和ZhangSan的age的值得一模一样。
这种复制构造函数只是对变量的值进行拷贝。所以当类中含有指针指针成员时,或者说类中的变量需要动态申请内存时,这种构造复制构造函数就不适用了。
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> using namespace std; class Name { public: Name(char* name,int length) { //不能不加this this->name = new char[length]; this->length =length; strcpy(this->name,name); } void printName() { cout<<"The Address of the Name "<<(void*)this->name<<endl; cout<<this->name<<endl; } ~Name() { delete[] this->name; } void setName(char* name,int length) { if(this->length <length) { delete[] name; name = new char[length]; } strcpy(this->name,name); } private: char* name; int length; }; int main() { char* temp="ZhangSan"; Name ZhangSan(temp,strlen(temp)); Name LiSi(ZhangSan); ZhangSan.printName(); LiSi.printName(); temp = "Changed"; ZhangSan.setName(temp,strlen(temp)); ZhangSan.printName(); LiSi.printName(); return 0; }
如果使用编译器生成的默认的复制构造函数,上述代码的运行结果如下:
The Address of the Name 0x611600 ZhangSan The Address of the Name 0x611600 ZhangSan The Address of the Name 0x611600 Changed The Address of the Name 0x611600 Changed
从上诉结果可以看出:张三的Name跟LiSi的name实质上指向的是同一块内存空间。因为默认复制构造函数的本质就是值拷贝,形式如下:
Name(Name& temp) { this->name =temp.name; this->length = temp.length; }
在复制的过程中只是单纯的将temp的nam指针复制给当前对象,所以会发生两个对象的name会指向同一块内存地址。
ZhangSan 和LiSi的name指向同一块内存区域,当ZhangSan把自己的name修改之后,LiSi的name也会跟着修改,ZhangSan对自己的name的任何修改都会影响LiSi的name。这样是极其危险的,特别容易产生野指针或者释放已经被释放的内存区域。
针对上述这种情况我们自己手动添加复制构造函数如下:
Name(Name& temp) { this->name = new char[temp.length]; this->length = temp.length; if(temp.length!=0) strcpy(this->name,temp.name); }再次运行上次的程序:
The Address of the Name 0x4c1600 ZhangSan The Address of the Name 0x4c1630 ZhangSan The Address of the Name 0x4c1600 Changed The Address of the Name 0x4c1630 ZhangSan从结果可以看出ZhangSan的name和LiSI的name指向不同的地址,在执行了setName()之后LiSi的name并没有受到影响。内存分布如下:
所以,如果我们创建的类中有指针时,我们就要注意是不是应该给它手动添加复制构造函数,以避免浅拷贝造成个各种问题。