C++拷贝构造函数

1.拷贝构造函数是构造函数的一个重载函数。

如上图可以看出Date()和Date(const Date& d1)互相构成重载函数

2.拷贝构造函数参数的定义 

拷贝构造函数的第一个参数必须是类类型对象的引用,如上图所示,const Date& d1是拷贝函数的第一个参数,拷贝函数也可以有多个参数,但第一个参数后面的参数必须都有缺省值

3.拷贝构造的无穷递归

当我们用传值传参的方式定义拷贝函数的第一个参数,当我们调用拷贝函数就会发生拷贝构造的无穷递归。

首先我们要明白一个点:传值传参是通过拷贝函数,将实参的数据拷贝给形参,所以传值传参会涉及到拷贝函数的调用,但是!!!!你的拷贝函数的形参也是传值传参!!!!!,所以当你在调用构造函数时,也会再调用另一个拷贝构造函数,然后无穷一直调用一直调用。造成了无穷递归。

4.拷贝函数的深浅拷贝

1.浅拷贝

当我们进行对象传值传参时,如果我们没有定义拷贝函数,那么编译器自动生成的拷贝函数会帮助我们拷贝内置类型.但是这种拷贝是针对于内置类型没有指向系统任何资源的,如果有内置类型指向了系统的某块空间那么编译器自动生成的构造函数还会有用吗,让我们来一步一步分析。

 

我们看上面的图,当程序进行将拷贝函数进行完时,S1和S2的内置类型保持一直,但这样看上去好像没什么问题是吧,但是我们想想,当我向系统申请空间用完了之后是不是要释放空间呐,那我们再写一个析构函数防止这个程序内存泄漏看看。 

当我们写了一个析构函数再运行程序时便会出现错误,为什么。

你们看这S1和S2确实是拷贝了,但是那个指针指向的地址也被拷贝了,当我析构一个对象时,这个对象的指针指向的空间已经,被释放了,那我们再析构一个对象复制的对象时,这块空间已经被释放了,再释放就会发生报错。所以这就是浅拷贝,是将内置类型变量一个字节一个字节地进行拷贝,当我们有系统资源的申请时,我们就需要使用深拷贝了 

2.深拷贝

深拷贝我们需要用到一个函数mencpy,知道这个函数用法就知道

我们不能像浅拷贝那样一个字节一个字节进行拷贝,我们需要将数据直接拷贝到对象中,所以我们需要memcpy

像这样就不会发生报错。

5.野引用

传值传参返回会产生一个临时变量,然后调用拷贝函数,将对象的数据拷贝进这个临时对象中。但是如果我们用传值引用返回,是不会产生拷贝的,这个引用只是一个别名,当引用的对象在一个局部的函数中时,这个函数结束,那么这个对象就销毁了,那么它的引用就不知道引用谁了,就造成了野引用,就和野指针差不多,传引用返回可以减少拷贝函数的调用,但一定要确保,函数结束引用的对象还在,才能用引用返回。

<think>我们正在讨论C++中的拷贝构造函数。根据用户要求,需要提供示例和解释。同时,我们需要参考提供的引用内容,特别是引用[1]中给出了一个自定义拷贝构造函数的例子。目标:1.解释拷贝构造函数的概念2.提供示例代码(参考引用[1]的例子,但可以适当调整使其更清晰)3.说明拷贝构造函数的调用时机4.区分拷贝构造函数和赋值操作符5.提及深拷贝与浅拷贝(引用[1]中提到)另外,引用[2]和[4]提到了移动语义,但用户当前问题集中在拷贝构造函数,因此我们主要关注拷贝,但可以简要提及移动以作对比(如果相关)。步骤:1.定义:拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,用于创建一个新对象作为现有对象的副本。2.语法:通常是`ClassName(constClassName&other)`3.调用时机:当用同类型的另一个对象初始化新对象时。例如:-直接初始化:`Studentt(s);`-拷贝初始化:`Studentk=s;`(注意这里不是赋值,而是初始化)-传递对象给函数(按值传递)-从函数返回对象(按值返回)-用另一个对象初始化数组元素等4.注意:赋值操作符(operator=)是在已经存在的对象被赋予新值时调用,而不是初始化。如引用[1]中`m=s;`调用的是赋值操作符。我们将编写一个示例,展示拷贝构造函数的使用,并在注释中说明输出结果。同时,我们将解释深拷贝和浅拷贝的概念,因为自定义拷贝构造函数通常用于实现深拷贝。示例代码(基于引用[1]修改,使其更通用):```cpp#include<iostream>usingnamespacestd;classStudent{public://普通构造函数Student(intid):id_(id){}//默认构造函数(可能不需要,但为了示例中m的创建而提供)Student():id_(0){}//自定义拷贝构造函数Student(constStudent&other){//这里我们自定义拷贝行为:将id取负作为新对象的id(仅用于演示,实际中可能用于深拷贝)id_=other.id_*(-1);cout<<"Copyconstructorcalled.Originalid:"<<other.id_<<",newid:"<<id_<<endl;}//赋值操作符(这里使用默认的,但为了说明区别,我们也可以自定义)Student&operator=(constStudent&other){//注意:赋值操作符返回自身引用id_=other.id_;//这里直接复制id,没有取负(与拷贝构造函数区别)cout<<"Assignmentoperatorcalled.Assignedid:"<<id_<<endl;return*this;}//打印idvoidprint()const{cout<<"ID:"<<id_<<endl;}private:intid_;};intmain(){Students1(1001);//调用普通构造函数s1.print();//输出:ID:1001Students2(s1);//调用拷贝构造函数s2.print();//输出:ID:-1001Students3=s1;//调用拷贝构造函数(注意:这是初始化,不是赋值)s3.print();//输出:ID:-1001Students4;//调用默认构造函数s4.print();//输出:ID:0s4=s1;//调用赋值操作符s4.print();//输出:ID:1001return0;}```解释:-在拷贝构造函数中,我们故意将id取负,以突出拷贝构造函数的调用和自定义行为。-在赋值操作符中,我们直接复制id(没有取负),以区别于拷贝构造函数。-注意`s4=s1;`是赋值操作,因为s4已经存在。深拷贝与浅拷贝:-默认的拷贝构造函数(如果不定义)执行浅拷贝:即逐成员复制。如果成员是指针,则复制指针值(地址),而不是指针指向的内容。这会导致两个对象指向同一块内存,可能引发双重释放等问题。-深拷贝:在拷贝构造函数中,为指针成员分配新的内存,并复制内容。这样两个对象拥有独立的资源。例如,如果类中有指针成员:```cppclassMyArray{public:MyArray(intsize):size_(size),data_(newint[size]){}//自定义拷贝构造函数(深拷贝)MyArray(constMyArray&other):size_(other.size_),data_(newint[other.size_]){for(inti=0;i<size_;i++){data_[i]=other.data_[i];}}//...需要定义析构函数释放data_,以及赋值操作符(遵循三法则)private:intsize_;int*data_;};```最后,根据引用[2][4],在C++11以后,我们还可以定义移动构造函数(用于临时对象的资源转移),但用户当前问题不涉及,可以暂时不提或简单提及。相关问题:1.拷贝构造函数和赋值操作符有什么区别?2.什么情况下需要自定义拷贝构造函数?3.什么是深拷贝和浅拷贝?请举例说明。4.在C++中,如何防止对象被拷贝?(使用=delete)5.移动构造函数与拷贝构造函数有何不同?注意:用户要求生成相关问题,所以我们在最后添加。</think>### C++ 拷贝构造函数详解 #### 基本概念 拷贝构造函数C++中的特殊成员函数,用于**创建一个新对象作为现有对象的副本**。其标准声明形式为: ```cpp ClassName(const ClassName& other); ``` - **核心作用**:初始化新对象时复制已有对象的状态 - **调用时机**: - 对象初始化:`T b = a;` 或 `T b(a);` - 函数参数传递(按值传递对象) - 函数返回对象(某些优化场景) #### 关键示例 参考引用[1]的自定义拷贝构造函数: ```cpp #include <iostream> using namespace std; class Student { public: // 普通构造函数 Student(int id) : id_(id) {} // 自定义拷贝构造函数 Student(const Student& other) { id_ = other.id_ * (-1); // 自定义复制行为:取负值 cout << "拷贝构造函数调用!源ID: " << other.id_ << ", 新ID: " << id_ << endl; } void print() const { cout << "当前ID: " << id_ << endl; } private: int id_; }; int main() { Student alice(1001); // 普通构造 alice.print(); // 输出: 当前ID: 1001 Student bob(alice); // 拷贝构造 (直接初始化) bob.print(); // 输出: 当前ID: -1001 Student charlie = alice; // 拷贝构造 (拷贝初始化) charlie.print(); // 输出: 当前ID: -1001 return 0; } ``` **输出结果**: ``` 当前ID: 1001 拷贝构造函数调用!源ID: 1001, 新ID: -1001 当前ID: -1001 拷贝构造函数调用!源ID: 1001, 新ID: -1001 当前ID: -1001 ``` #### 核心特性 1. **与赋值的区别**(引用[1]) ```cpp Student david; david = alice; // 调用赋值运算符=,非拷贝构造 ``` - 拷贝构造函数:创建**新对象**时使用 - 赋值运算符:**已存在对象**的重新赋值 2. **深拷贝 vs 浅拷贝** - **浅拷贝**(默认):逐成员复制(指针复制地址) ```cpp // 默认拷贝构造等效于 Student(const Student& other) : id_(other.id_) {} // 指针成员会复制地址值! ``` - **深拷贝**:需手动实现,复制指针指向的内容 ```cpp class DataHolder { public: DataHolder(int size) : size_(size), data_(new int[size]) {} // 深拷贝构造函数 DataHolder(const DataHolder& other) : size_(other.size_), data_(new int[other.size_]) { copy(other.data_, other.data_ + size_, data_); } ~DataHolder() { delete[] data_; } private: int size_; int* data_; // 动态资源 }; ``` 3. **现代C++优化**(引用[2][4]) - 移动语义可避免不必要的拷贝: ```cpp vector<Student> students; students.push_back(Student(1002)); // 优先调用移动构造 students.push_back(move(alice)); // 显式移动 ``` #### 最佳实践 1. **三法则**:若定义拷贝构造/析构/赋值之一,通常需定义全部 2. **禁止拷贝**(C++11+): ```cpp Student(const Student&) = delete; ``` 3. **传递const引用**避免拷贝: ```cpp void processStudent(const Student& s); // 高效传参 ```
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值