类 - 复制构造函数

若类中包含有指针成员,该指针成员指向动态分配的内存(这些内存是在构造函数中使用new分配的,并在析构函数中使用delete进行释放)。复制这个类的对象时,将复制其指针成员,但不复制指针指向的缓冲区。其结果是:两个对象指向同一块动态分配的内存。这被称为浅复制,会威胁程序的稳定性!

一个类的对象按值传递给一个函数时,源对象的指针成员的指针值被复制到函数中对象的指针成员中,则两个指针成员指向同一个内存单元。当函数返回时,将调用析构函数释放其指针成员的内存,则会造成源对象指针成员指向的内存为无效。(对于整型、字符和原始指针等POD数据,编译器执行二进制复制。而二进制复制并不深复制所指向的内存单元)

复制构造函数是一个特殊的重载构造函数,当对象被复制(包括将对象按值传递给函数)时,编译器都将调用复制构造函数。语法如下:

class MyClass

{

      MyClass(const MyClass& copySource); //复制构造函数

};

MyClass::MyClass(const MyClass& copySource)

{

      //复制构造函数代码

}

使用复制构造函数能确保深复制。复制构造函数接受一个以引用方式传入的当前类的对象作为参数,这个参数是源对象的别名,用它来编写自定义的复制代码,确保对所有动态分配的缓冲区进行深复制。

复制构造函数的参数必须按引用传递,否则调用它时将复制实参的值,导致对源数据进行浅复制。

在编写类时,需要包含字符串成员,应使用std::string而不是char*等原始指针。在没有使用原始指针的情况下,是不需要编写复制构造函数的。因为编译器添加的默认复制构造函数将调用成员对象(如std::string)的复制构造函数。

### C++ 中复制构造函数 #### 定义 复制构造函数是一种特殊的构造函数,其作用是在创建新对象时通过已有的对象初始化该新对象。此构造函数的名字必须与名相同,并且接受一个同型的常量引用作为唯一参数[^1]。 对于 `CExample` 而言: ```cpp class CExample { public: // 构造函数和其他成员... // 自定义的拷贝构造函数 CExample(const CExample& other); }; ``` 上述代码展示了如何声明一个名为 `CExample` 的及其对应的复制构造函数。 #### 使用场景 当满足特定条件之一时,编译器会自动调用复制构造函数- 当使用一个对象去初始化另一个同的对象; - 函数返回值为型并按值传递; - 将临时对象赋给某个型的变量; 这些情况下如果用户没有提供自己的版本,则编译器将会合成默认的行为[^3]。 #### 实现细节 为了正确处理资源管理(比如动态分配内存),通常需要实现深拷贝而非浅拷贝。下面是一个简单的例子说明这一点: 假设有一个包含指针成员的 `StringHolder`: ```cpp #include <cstring> #include <iostream> class StringHolder { private: char* data; public: explicit StringHolder(const char* str) : data(new char[strlen(str)+1]) { strcpy(data, str); } ~StringHolder() { delete[] data; } /// @brief 显式的拷贝构造函数实现了深拷贝逻辑 StringHolder(const StringHolder &other):data(nullptr){ size_t length = strlen(other.data); this->data = new char[length + 1]; strncpy(this->data, other.data, length + 1); } void showData() const { std::cout << "Data: " << (this->data ? this->data:"null") << '\n'; } }; int main(){ StringHolder sh1("Hello"); StringHolder sh2(sh1); sh1.showData(); // 输出 Hello sh2.showData(); // 同样输出 Hello return 0; } ``` 在这个例子中,`StringHolder` 拥有指向字符数组的指针 `data`. 如果不特别编写复制构造函数,默认行为只会简单地复制这个指针地址——即所谓的“浅拷贝”。这可能导致两个不同对象共享同一块堆上分配的空间,在其中一个被销毁之后留下悬空指针的风险。因此这里提供了自定义的复制构造函数来进行完整的字符串副本操作,也就是执行了所谓“深拷贝”。
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