C++中的深拷贝和浅拷贝

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。