深拷贝与浅拷贝(C++)

2022-10-27 13:55:11 浏览数 (1)

区别

浅拷贝:简单的赋值拷贝 深拷贝:在堆区申请新的空间进行拷贝


示例

为方便理解,引入一段错误代码

代码语言:javascript复制
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class Person
{
public:
    Person()
    {
        cout << "Person的默认构造函数调用" << endl;
    }
    Person(int age,int height)
    {
        pAge = age;
        pHeight  = new int(height);//堆区
        cout << "Person的有参构造函数调用" << endl;
    }
    ~Person()
    {
        //析构代码主要用于释放堆区数据
        if (pHeight != NULL)
        {
            delete pHeight;
            pHeight = NULL;
        }
        cout << "Person的析构函数调用" << endl;
    }
    int pAge;
    int *pHeight;
};

void test()
{
    Person p1(18,160);
    cout << "p1的年龄为:" << p1.pAge << endl;
    cout << "p1的身高为:" << *p1.pHeight << endl;

    //如果p2利用编译器提供的拷贝构造函数,会做浅拷贝操作(逐字节拷贝)
    Person p2(p1);//默认的拷贝构造,为浅拷贝
    cout << "p2的年龄为:" << p2.pAge << endl;
    cout << "p2的身高为:" << *p2.pHeight << endl;
}
int main()
{
    test();
    system("pause");
}

上述代码可正常通过编译,但实际运行后会提示以下错误

输出结果为

可以看到虽然原对象没有拷贝构造函数,但p2依然可以正确输出结果,但执行p2的析构函数时程序报错,因此只有p1的析构函数调用输出

原理

如果原对象没有拷贝构造函数,编译器会自动生成浅拷贝操作,源码为:

代码语言:javascript复制
Person(const Person &p)
{
    //默认拷贝构造函数
    pAge = p.pAge;
    pHeight = p.pHeight;
}

不难理解,编译器做的就是把源对象内的成员值简单复制了过来 这会导致p2内的堆区成员与p1同源,也即是指向同一块堆区地址(pAge为局部变量,储存在栈区,由编译器自动分配释放) 如果在test函数中输出一下p1.pHeightp2.pHeight就会发现值是相同的

当test函数结束时,编译器会做两件事:

  1. 销毁p1,调用析构函数将堆区p1.pHeight释放
  2. 销毁p2,调用析构函数将堆区p2.pHeight释放

因为p2中pHeight与p1指向同一块堆区地址,当p1将此地址释放后,p2重复释放,导致程序程序报错

解决办法

为避免重复释放导致程序报错,就要使用深拷贝操作,可以手动定义Person的拷贝构造函数:

代码语言:javascript复制
Person(const Person &p)
{
    cout << "Person的拷贝构造函数调用" << endl;
    pAge = p.pAge;
    pHeight = int new (*p.pHeight);//为pHeight开辟另一块堆区地址
}

此时p2将会为pHeight重新申请堆区空间,只是值与p1相同 如果输出p1.pHeight与p2.pHeight就会发现两者地址不同

图示

为方便理解,另附两张图 浅拷贝:

深拷贝:

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