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c++浅拷贝和深拷贝---14

原创博文,转载请标明出处--周学伟http://www.cnblogs.com/zxouxuewei/

1.什么是拷贝构造函数：

拷贝构造函数，又称复制构造函数，是一种特殊的构造函数，它由编译器调用来完成一些基于同一类的其他对象的构建及初始化。其唯一的形参必须是引用，但并不限制为const，一般普遍的会加上const限制。此函数经常用在函数调用时用户定义类型的值传递及返回。拷贝构造函数要调用基类的拷贝构造函数和成员函数。如果可以的话，它将用常量方式调用，另外，也可以用非常量方式调用。

2.调用拷贝构造函数的情形：

（1）一个对象以值传递的方式传入函数体

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class test
{
public:
    test();
    test(const test& ctest);
    ~test();
private:
    char Name;
};

test::test()
{
    cout <<"Construction "<<endl;
}

test::test(const test& ctest)
{
    cout <<"Copy Construction "<<endl;
}

test::~test()
{
    cout <<"Destruction "<<endl;
}

void function(test param_test)
{
    cout <<"into function"<<endl;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    test Atest;
    function(Atest);

    return 0;
}

运行结果

（2）一个对象以值传递的方式从函数返回

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class test
{
public:
    test();
    test(const test& ctest);
    ~test();
private:
    char Name;
};

test::test()
{
    cout <<"Construction "<<endl;
}

test::test(const test& ctest)
{
    cout <<"Copy Construction "<<endl;
}

test::~test()
{
    cout <<"Destruction "<<endl;
}

test function(test param_test)
{
    cout <<"into function"<<endl;
    return param_test;
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    test Atest;
    function(Atest);

    return 0;
}

运行结果：

（3）一个对象需要通过另外一个对象进行初始化。

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class test
{
public:
    test();
    test(const test& ctest);
    ~test();
private:
    char Name;
};

test::test()
{
    cout <<"Construction "<<endl;
}

test::test(const test& ctest)
{
    cout <<"Copy Construction "<<endl;
}

test::~test()
{
    cout <<"Destruction "<<endl;
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    test Atest;
    test Btest = Atest;

    return 0;
}

运行结果：

3.浅拷贝和深拷贝：

　在某些状况下，类内成员变量需要动态开辟堆内存，如果实行位拷贝，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。深拷贝和浅拷贝可以简单理解为：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。

---》深拷贝：（查看在堆上分配的内存资源进行深拷贝）

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class test
{
public:
    test(char* name);
    test(const test& ctest);
    ~test();
    void Printf();
private:
    char* PName;
};

test::test(char* name)//普通构造函数
{
    if(name != NULL)
    {
        cout <<"Construction "<<name<<endl;
        int len = strlen(name)+1;
        PName = new char[len];

        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName,name);
    }
    else
    {
        PName = NULL;
    }
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<endl;
}

test::test(const test& ctest)//深拷贝构造函数
{
    if(ctest.PName != NULL)
    {
        cout <<"Copy Construction "<<endl;
        int len = strlen(ctest.PName)+1;
        PName = new char[len];
        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName,ctest.PName);
    }
    else
    {
        PName = NULL;
    }
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<endl;
}

test::~test()
{
    cout <<"Destruction "<<endl;
    if(PName != NULL)
    {
        Printf();
        delete []PName;
        PName = NULL;
    }
}

void test::Printf()
{
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<endl;
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    test Atest((char*)"zhouxuewei");

    test Btest = Atest;//复制对象的副本，此刻调用拷贝构造函数

    return 0;
}

运行结果：

----》浅拷贝（使用编译器默认的拷贝构造函数）

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class test
{
public:
    test(char* name);
    //test(const test& ctest);
    ~test();
    void Printf();
private:
    char* PName;
};

test::test(char* name)//普通构造函数
{
    if(name != NULL)
    {
        cout <<"Construction "<<name<<endl;
        int len = strlen(name)+1;
        PName = new char[len];

        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName,name);
    }
    else
    {
        PName = NULL;
    }
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<endl;
}
/*
test::test(const test& ctest)//深拷贝构造函数
{
    if(ctest.PName != NULL)
    {
        cout <<"Copy Construction "<<endl;
        int len = strlen(ctest.PName)+1;
        PName = new char[len];
        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName,ctest.PName);
    }
    else
    {
        PName = NULL;
    }
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<endl;
}*/

test::~test()
{
    cout <<"Destruction "<<endl;
    if(PName != NULL)
    {
        Printf();
        delete []PName;
        PName = NULL;
    }
}

void test::Printf()
{
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<endl;
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    test Atest((char*)"zhouxuewei");

    test Btest = Atest;//复制对象的副本，此刻调用拷贝构造函数

    return 0;
}

运行结果：结果可以看出，拷贝的对象使用的堆内存地址相同，析构时free两次，产生错误：

4.赋值运算符

#include <iostream>
#include <cstring>

using namespace std;

class test
{
public:
    test(char* name,int value);
    test(const test& ctest);
    ~test();
    test& operator=(const test& otest);
    void Printf();
private:
    char* PName;
    int value;
    static unsigned char count;
};

unsigned char test::count = 0;

test::test(char* name,int val)//普通构造函数
{
    if(name != NULL)
    {
        int len = strlen(name)+1;
        PName = new char[len];

        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName,name);
    }
    else
    {
        PName = NULL;
    }
    value = val;
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<", name = "<<PName<<", value = "<<value<<endl;
    count++;
}

test::test(const test& ctest)//深拷贝构造函数
{
    if(ctest.PName != NULL)
    {
        cout <<"Copy Construction "<<endl;
        int len = strlen(ctest.PName)+1;
        PName = new char[len];
        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName,ctest.PName);
    }
    else
    {
        PName = NULL;
    }
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<", name = "<<PName<<endl;
    count++;
}

test::~test()
{
    cout <<"Destruction "<<", count = "<<static_cast<int>(count)<<endl;
    if(PName != NULL)
    {
        Printf();
        delete []PName;
        PName = NULL;
    }
    count--;
}

test& test::operator=(const test& otest)
{
    cout <<"into operator "<<endl;
   if(&otest == this)  //自赋值检查
   {
       return *this;
   }
   if(PName != NULL)
   {
        delete []PName;  //原有资源的释放
        PName = NULL;
   }
   if(otest.PName != NULL)
   {
        int len = strlen(otest.PName)+1;//开始赋值
        PName = new char[len];
        memset(PName, 0, len);
        strcpy(PName, otest.PName);
   }
   else
        PName = NULL;
    value = otest.value;
    return *this;
}

void test::Printf()
{
    cout <<"&PName = "<<static_cast<void*>(PName)<<",name = "<<PName<<", value = "<<value<<endl;
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    test Atest((char*)"zhouxuewei",111);
    test Btest((char*)"wanghuixi",222);


    Atest = Btest;

    return 0;
}

运行结果：

总结：

1》何时需要定义拷贝构造函数：

　　a.类数据成员有指针。

　　b.类数据成员管理资源（如打开文件）

2》如果一个类需要析构函数来释放资源，则他需要一个拷贝构造函数。

3》如果想禁止一个类的拷贝构造，则需要将拷贝构造函数声明为private。

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