C++ —— 拷贝构造函数

奶香臭豆腐

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文章标签： c++ 开发语言学习

于 2025-01-15 14:47:27 首次发布

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C++ —— 拷贝构造函数

引言
编译器给的拷贝构造函数
默认拷贝构造函数
调用拷贝构造函数的情况

引言

用四种方式创建对象的示例代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Car
{
public:
    string c_brand;
    float c_acceleration;

    Car() {
        c_brand.clear(); c_acceleration = 0.0; cout << "普通 Car constructor" << endl;
    }
    ~Car() {cout << "普通 Car destructor" << endl;}
    void show() {cout << "品牌: " << c_brand << ", 加速度: " << c_acceleration << endl;}

};

int main() {
    Car c1;
    Car c2 = Car();
    Car* c3 = new Car;
    Car* c4 = new Car();

    delete c3;
    delete c4;

    return 0;
}

以上程序运行时会调用四次构造函数和析构函数。

编译器给的拷贝构造函数

用一个已存在的对象创建新的对象，不会调用（普通）构造函数，而是调用拷贝构造函数。如果类中没有定义拷贝构造函数，编译器将提供一个拷贝构造函数，它的功能是把已存在对象的成员变量赋值给新对象的成员变量。
用一个已存在的对象创建新的对象的语法：
类名新对象名 (已存在的对象名);
类名新对象名 = 已存在的对象名;
示例代码如下：

int main() {
    Car c1;
    c1.c_brand = "Tesla"; c1.c_acceleration = 100;
    Car c2 (c1); // 用已存在的对象c1创建新对象c2
    # Car c2 = c1; // 效果是一样的
    c2.show();

    return 0;
}

运行效果如下：

普通 Car constructor
品牌: Tesla, 加速度: 100
普通 Car destructor
普通 Car destructor

第一行日志是创建c1的时候显示出来的，创建c2时，没有日志显示，说明没有调用普通构造函数。最后，c1和c2销毁的时候，都调用了析构函数。
对于目前的Car类，没有定义拷贝构造函数，但是编译器给了一个拷贝构造函数，它的功能是把c1的成员变量赋值给c2的成员变量。

默认拷贝构造函数

拷贝构造函数的语法：
类名 (const 类名& 对象名) {......}
对现有Car类增加拷贝构造函数，代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Car
{
public:
    string c_brand;
    float c_acceleration;

    Car() {
        c_brand.clear();
        c_acceleration = 0.0;
        cout << "普通 Car constructor" << endl;
    }

    // 默认拷贝构造函数
    Car(const Car &cc) {
        c_brand = "拷贝的" + cc.c_brand;
        c_acceleration = 100000 + cc.c_acceleration;
        cout << "拷贝 Car constructor" << endl;
    }
    
    ~Car() {cout << "普通 Car destructor" << endl;}

    void show() {cout << "品牌: " << c_brand << ", 加速度: " << c_acceleration << endl;}
};

int main() {
    Car c1;
    c1.c_brand = "Tesla"; c1.c_acceleration = 100;
    Car c2 (c1);
    c2.show();

    return 0;
}

运行结果如下：

普通 Car constructor
拷贝 Car constructor
品牌: 拷贝的Tesla, 加速度: 100100
普通 Car destructor
普通 Car destructor

拷贝构造函数的注意事项：

访问权限必须是public；
函数名必须与类名相同；
没有返回值，不写void；
如果类中定义了拷贝构造函数，编译器将不提供默认的拷贝构造函数；
拷贝构造函数可以重载，可以有默认参数；但是，重载的时候，形参中一定要有类本身的常引用；

带参数的拷贝构造函数示例代码如下：

Car(const Car &cc, int n) {
    c_brand = "带参数的拷贝构造函数" + cc.c_brand;
    c_acceleration = cc.c_acceleration * n;
    cout << "带参数的拷贝构造函数 Car constructor" << endl;
}

调用带参数的拷贝构造函数的main()函数示例代码如下：

int main() {
    Car c1;
    c1.c_brand = "Benz";
    c1.c_acceleration = 111;
    Car c2(c1, 9);
    c2.show();

    return 0;
}

运行效果如下：

普通 Car constructor
带参数的拷贝构造函数 Car constructor
品牌: 带参数的拷贝构造函数Benz, 加速度: 999
普通 Car destructor
普通 Car destructor

如果类中重载了拷贝构造函数却没有定义默认的拷贝构造函数，编译器也会提供默认的拷贝构造函数。

调用拷贝构造函数的情况

用已经存在的对象创建新对象的时候，会调用拷贝构造函数；
以值传递的方式调用函数时，如果实参为对象，会调用拷贝构造函数；

void func(Car c) {
    c.show();
}

int main() {
    Car c1;
    c1.c_brand = "BMW"; c1.c_acceleration = 4;

    func(c1);

    return 0;
}

Car类的定义不变，增加函数void func(Car c) {...}，并在main函数中调用。运行结果如下：

普通 Car constructor
拷贝 Car constructor
品牌: 拷贝的BMW, 加速度: 100004
普通 Car destructor
普通 Car destructor

函数以值的方式返回对象时，可能会调用拷贝构造函数（VS会调用，Linux不会，g++编译器做了优化）。代码如下：

Car func() {
    Car c;
    c.c_brand = "Ferrari";
    c.c_acceleration = 66;
    cout << "func c地址：" << &c << endl;
    return c;
}

int main() {
    Car c1 = func();
    c1.show();
    cout << "main c1地址：" << &c1 << endl;

    return 0;
}