在C++中如何copy一个对象，进行深copy

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在C++中如何copy一个对象，进行深copy

修改拷贝后的对象不影响之前的对象，如何操作？

在C++中进行对象的深拷贝（Deep Copy）是确保拷贝后的对象与原对象互不影响的重要操作。深拷贝不仅复制对象的基本数据成员，还复制动态分配的内存或资源，使得两个对象完全独立。

以下是关于如何在C++中实现深拷贝的详细说明和示例。

浅拷贝与深拷贝

浅拷贝（Shallow Copy）

浅拷贝复制对象的所有成员，包括指针，但不复制指针所指向的内容。因此，浅拷贝后的对象和原对象共享相同的内存资源，这可能导致意外的副作用，例如一个对象修改了共享资源，另一个对象也会受到影响。

深拷贝（Deep Copy）

深拷贝不仅复制对象的所有成员，还复制指针所指向的内容。这样，拷贝后的对象拥有自己独立的内存资源，彼此之间互不影响。

实现深拷贝的方法

要实现深拷贝，通常需要以下步骤：

自定义拷贝构造函数（Copy Constructor）：

复制对象时调用，用于创建新对象。

自定义赋值运算符（Copy Assignment Operator）：

赋值操作时调用，用于将一个对象的值赋给另一个已存在的对象。

自定义析构函数（Destructor）：

释放动态分配的内存，防止内存泄漏。

这三者通常被称为“三大法则”（Rule of Three）。在C++11及以后的版本中，如果类需要管理资源，还应考虑移动构造函数和移动赋值运算符，这被称为“五大法则”（Rule of Five）。

示例代码

以下是一个实现深拷贝的示例，包含自定义拷贝构造函数和赋值运算符。

#ifndef PERSON_H

#define PERSON_H

#include

class Person {

public:

// 构造函数

Person(const char* name, int age);

// 拷贝构造函数（深拷贝）

Person(const Person& other);

// 赋值运算符（深拷贝）

Person& operator=(const Person& other);

// 析构函数

~Person();

// 成员函数

void introduce() const;

// 修改姓名

void setName(const char* newName);

private:

char* name;

int age;

};

#endif // PERSON_H

#include "Person.h"

// 构造函数

Person::Person(const char* name, int age) : age(age) {

if (name) {

this->name = new char[strlen(name) + 1];

strcpy(this->name, name);

} else {

this->name = nullptr;

}

std::cout << "Constructor called for " << this->name << std::endl;

}

// 拷贝构造函数（深拷贝）

Person::Person(const Person& other) : age(other.age) {

if (other.name) {

name = new char[strlen(other.name) + 1];

strcpy(name, other.name);

} else {

name = nullptr;

}

std::cout << "Copy Constructor called for " << (name ? name : "nullptr") << std::endl;

}

// 赋值运算符（深拷贝）

Person& Person::operator=(const Person& other) {

if (this == &other) {

return *this; // 自我赋值检查

}

// 释放现有资源

delete[] name;

// 复制年龄

age = other.age;

// 深拷贝姓名

if (other.name) {

name = new char[strlen(other.name) + 1];

strcpy(name, other.name);

} else {

name = nullptr;

}

std::cout << "Assignment Operator called for " << (name ? name : "nullptr") << std::endl;

return *this;

}

// 析构函数

Person::~Person() {

std::cout << "Destructor called for " << (name ? name : "nullptr") << std::endl;

delete[] name;

}

// 成员函数

void Person::introduce() const {

std::cout << "Hello, my name is " << (name ? name : "Unnamed") << " and I am " << age << " years old." << std::endl;

}

void Person::setName(const char* newName) {

delete[] name;

if (newName) {

name = new char[strlen(newName) + 1];

strcpy(name, newName);

} else {

name = nullptr;

}

#include "Person.h"

int main() {

// 创建原始对象

Person alice("Alice", 30);

alice.introduce();

// 使用拷贝构造函数进行深拷贝

Person bob = alice;

bob.introduce();

// 修改拷贝后的对象

bob.setName("Bob");

bob.introduce();

// 确认原始对象不受影响

alice.introduce();

// 使用赋值运算符进行深拷贝

Person charlie("Charlie", 25);

charlie.introduce();

charlie = alice;

charlie.introduce();

// 修改赋值后的对象

charlie.setName("Charlie Changed");

charlie.introduce();

// 确认原始对象不受影响

alice.introduce();

return 0;

}