C++ 系列:深拷贝与浅拷贝

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浅拷贝,即在定义一个类A,使用类似A obj;  A obj1(obj);或者A obj1 = obj; 时候,由于没有自定义拷贝构造函数,C++编译器自动会产生一个默认的拷贝构造函数。这个默认的拷贝构造函数采用的是“位拷贝”(浅拷贝),而非“值拷贝”(深拷贝)的方式,如果类中含有指针变量,默认的拷贝构造函数必定出错。

用一句简单的话来说就是浅拷贝,只是对指针的拷贝,拷贝后两个指针指向同一个内存空间,深拷贝不但对指针进行拷贝,而且对指针指向的内容进行拷贝,经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。

浅拷贝会出现什么问题呢?

假如有一个成员变量的指针,char *m_data;

其一,浅拷贝只是拷贝了指针,使得两个指针指向同一个地址,这样在对象块结束,调用函数析构的时,会造成同一份资源析构2次,即delete同一块内存2次,造成程序崩溃。

其二,浅拷贝使得obj.m_data和obj1.m_data指向同一块内存,任何一方的变动都会影响到另一方。

其三,在释放内存的时候,会造成obj1.m_data原有的内存没有被释放(这句话,刚开始我不太理解,如果没有走自定义的拷贝构造函数,申请内存空间,A obj1(obj);也不走默认构造函数,走的是默认的拷贝构造函数,何来分配空间直说,更不会造成obj1.m_data原有的内存没有被释放,这里刚开始我一直有疑问),造成内存泄露。

事实是这样的,当delete obj.m_data, obj.m_data内存被释放后,由于之前obj.m_data和obj1.m_data指向的是同一个内存空间,obj1.m_data所指的空间不能在被利用了,delete obj1.m_data也不会成功,一致已经无法操作该空间,所以导致内存泄露。

深拷贝采用了在堆内存中申请新的空间来存储数据,这样每个可以避免指针悬挂。

以 String 类为例,自定义了拷贝构造函数后不会发生内存泄露。

class String
{
public:
String(const char* str = NULL);
~String();
String(const String& rhs);
String& operator =(const String& rhs); private:
char* m_data;
};
String::String(const char* str)
{
if (NULL == str)
{
m_data = new char[1];
*m_data = '\0';
} m_data = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(m_data, str);
} String::~String()
{
delete []m_data;
} String::String(const String& rhs)
{
m_data = new char[strlen(rhs.m_data) + 1];
strcpy(m_data, rhs.m_data);
} String& String::operator=(const String& rhs)
{
if (this == &rhs)
{
return *this;
} delete []m_data;
m_data = new char[strlen(rhs.m_data) + 1];
strcpy(m_data, rhs.m_data); return *this;
}
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