C++之浅拷贝、深拷贝及相关应用

直接看一个例子

// test.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

class Test
{
	public:
	
	int m_num;
	int *m_data;

	Test(int num)
	{
		cout << "call constructor function..1 param.." << endl;
		m_num = num;
		m_data = new int[m_num];
	}

	~Test()
	{
		cout << "call destructor function.." << endl;
		delete []m_data;
	}
};

int main()
{
	Test a(1);
	Test b(a);
	
	return 0;
}

// compile cmd
// g++ -g test.cpp -o test

运行该程序，会coredump，这是为什么呢？现在就引出浅拷贝的概念。
在对一个对象赋值给另一个对象的时候，如果只是进行数据成员间值的简单拷贝，即“浅拷贝”（默认拷贝构造函数干的事，关于默认拷贝构造函数可以参考点击我），比如上面这个例子，b.m_num=a.m_num; b.m_data=a.m_data;。注意，m_data可是个指针啊，那么此时，a.m_data和b.m_data就指向同一块内存区域。在程序结束时，a对象和b对象都会析构，a对象析构的时候，调用自定义析构函数会释放a.m_data指向的堆内存（代码中的delete操作），而当b对象析构的时候，又会执行一次delete操作，而且还是同一个地址（因为b.m_data=a.m_data），这就coredump掉了。

那应该如何修复上述问题呢？，现在就引出深拷贝的概念。
“深拷贝”指的是当拷贝对象中有对其他资源（如堆内存、文件、系统等）的引用时（这里的引用可以是指针* 或者 引用&），新对象要另开辟一块新的资源，而不再是对被拷贝对象中 对其他资源的引用（指针* 或者 引用&）进行单纯的赋值操作，然后同步拷贝开辟空间的值。
修复代码如下：

// test.cpp
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;

class Test
{
	public:
	
	int m_num;
	int *m_data;

	Test(int num)
	{
		cout << "call constructor function..1 param.." << endl;
		m_num = num;
		m_data = new int[m_num];
	}
	
	Test(const Test& obj)
	{
		cout << "call copy constructor function.." << endl;
		m_num = obj.m_num;						//浅拷贝
		m_data = new int[m_num];				
		memcpy(m_data, obj.m_data, m_num);		//自定义深拷贝
	}

	~Test()
	{
		cout << "call destructor function.." << endl;
		delete []m_data;
	}
};

int main()
{
	Test a(1);
	Test b(a);
	
	return 0;
}

// compile cmd
// g++ -g test.cpp -o test

扩展延伸

现在考虑几个问题，

Q1、STL里的一些泛型算法，如copy，是深拷贝还是浅拷贝？

我们先看看copy的实现方式，可以查看http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/copy/?kw=copy

所以STL的copy是深拷贝还是浅拷贝取决于class T的拷贝构造函数是怎么定义的。如果没有自定义拷贝构造函数，那么就是默认拷贝构造函数，就是浅拷贝；如果自定义了拷贝构造函数，那么看自定义拷贝构造函数里是怎么实现的，如果有深拷贝动作，那么STL的copy对class T就是深拷贝，如果只有浅拷贝动作，那么STL的copy对class T就是浅拷贝。（关于自定义拷贝构造函数和默认拷贝构造函数可以参考点击我）

Q2、STL里的一些泛型对比算法，如find，是浅对比还是深对比？

我们先看看find的实现方式，可以查看http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/find/?kw=find

所以，find是深对比（两个对象是否完全一样，包含深拷贝的东西）还是浅对比（仅仅值比较），取决于class T对“==”操作符的重载函数，看这个重载函数是怎么判断的。