C++中的位拷贝和值拷贝

C++中的位拷贝和值拷贝

  原文:http://blog.youkuaiyun.com/liam1122/article/details/1966617

  为了便于说明我们以String类为例:

  首先定义String类,而并不实现其成员函数。 

复制代码
Class String

{
    public:
       String(const char *ch=NULL);//默认构造函数
       String(const String &str);//拷贝构造函数
       ~String(void);
       String &operator=(const String &str);//赋值函数
    private:
       char *m_data;
}; 
复制代码

位拷贝拷贝的是地址,而值拷贝则拷贝的是内容。如果定义两个String对象A和B。A.m_data和B.m_data分别指向一段区域,A.m_data="windows",B.m_data=“linux";

如果未重写赋值函数,将B赋给A;则编译器会默认进行位拷贝,A.m_data=B.m_data

则A.m_data和B.m_data指向同一块区域,虽然A.m_data指向的内容会改变成"linux",但是这样容易出现这些问题:

(1):A.m_data原来指向的内存区域未释放,造成内存泄露。

(2):A.m_data和B.m_data指向同一块区域,任何一方改变都会影响另一方

(3):当对象被析构时,B.m_data被释放两次。

对于编译器,如果不主动编写拷贝函数和赋值函数,它会以“位拷贝”的方式自动生成缺省的函数。

如果重写赋值函数和拷贝构造函数后,

A.m_data=B.m_data,进行的是值拷贝,会将B.m_data的内容赋给A.m_data,A.m_data还是指向原来的内存区域,但是其内容改变。

 

位拷贝拷贝的是地址,而值拷贝则拷贝的是内容。

位拷贝就是传递的值是参数的地址,值拷贝就是传递的值是参数本身的值。

深拷贝拷贝的是对象,浅拷贝拷贝的是内存。

按位拷贝就是拷贝对象的时候实际会用像memcpy()这种来复制这块数据到目的对象处,按成员拷贝则要对这个类的每个成员逐一复制(这些成员可能想调用自己定义的拷贝函数). 这会比较慢.位拷贝速度快. 但语义上来说并不总是我们希望的. 所以它们也是各自有各自的用处.

参考:

http://topic.youkuaiyun.com/u/20081106/12/4ac743c8-99a2-4dd9-8532-3378e644a0f8.html?85412

<think>好的,我现在需要帮用户理解C++中的拷贝深拷贝的区别及实现方式。根据用户提供的引用资料,我需要整理出浅拷贝深拷贝的定义、区别、问题以及如何实现。首先,用户提到的引用[1]到[5]都涉及到这两个概念,所以我需要从这些引用中提取关键信息。 首先,浅拷贝是默认的拷贝方式,也就是编译器自动生成的拷贝构造函数或赋运算符。它进行的是简单的复制。例如,引用[4]提到,当中有指针指向堆区数据时,浅拷贝会导致两个对象的指针指向同一块内存。这可能会引发问题,比如双重释放或者悬垂指针。引用[5]中的例子也说明了这一点,两个对象的指针指向同一块空间,析构时会出现问题。 接下来是深拷贝深拷贝需要用户自己定义拷贝构造函数运算符,为每个对象分配独立的内存空间,并复制内容。引用[3]中的代码示例展示了如何实现深拷贝,通过重新分配内存并复制数据,避免了指针指向同一地址的问题。这样在析构时就不会出现重复释放的情况。 然后,我需要区分两者的区别。浅拷贝的问题在于资源共享可能导致错误,而深拷贝通过独立资源解决了这个问题。引用[2]明确指出了这一点,深拷贝需要新建堆区空间并进行拷贝,而浅拷贝只是简单的复制。 在实现方式上,用户需要自定义拷贝构造函数运算符,使用new操作符分配内存,并复制数据。引用[3][4]的代码示例展示了如何正确实现深拷贝,确保每个对象拥有自己的资源。 用户可能存在的疑问是,什么时候需要深拷贝?当中有动态分配的资源(如指针)时,必须使用深拷贝,否则会导致问题。例如,引用[4]中的Person,如果使用浅拷贝,两个对象的m_Age指针指向同一个地址,当其中一个对象析构后,另一个对象的指针就悬空了。 此外,用户可能想知道如何避免浅拷贝的问题。除了实现深拷贝,还可以使用智能指针来管理资源,如std::unique_ptr或std::shared_ptr,这些智能指针会自动管理内存,减少手动深拷贝的需要。不过这可能超出当前问题的范围,但可以作为扩展知识提及。 总结一下,回答需要涵盖以下几点: 1. 浅拷贝深拷贝的定义。 2. 两者的区别,特别是资源管理方面。 3. 浅拷贝可能导致的问题,如双重释放。 4. 如何通过自定义拷贝构造函数运算符实现深拷贝。 5. 示例代码说明两者的不同实现。 需要确保回答结构清晰,分点说明,并引用提供的资料作为支持。例如,引用[3][4]中的代码示例可以帮助用户更好地理解实现方式。同时,注意使用中文,并按照用户的要求,将数学表达式代码块正确格式化。最后生成相关问题,帮助用户进一步学习。</think>### C++拷贝深拷贝的区别及实现方式 #### 1. **基本概念** - **浅拷贝(Shallow Copy)** 默认由编译器生成的拷贝构造函数或赋运算符实现,仅对成员变量进行**简单复制**。 - **问题**:若成员变量包含指向堆内存的指针,拷贝后多个对象的指针会指向同一块内存。析构时可能导致**重复释放内存**(双重释放错误)或**悬垂指针**[^4][^5]。 - 示例代码(浅拷贝问题): ```cpp class Person { public: Person(int age) { m_Age = new int(age); } int* m_Age; // 指针指向堆内存 }; Person p1(10); Person p2(p1); // 浅拷贝后,p1.m_Age p2.m_Age 指向同一地址 ``` - **深拷贝(Deep Copy)** 需用户**显式定义拷贝构造函数运算符**,为每个对象分配独立的内存并复制数据。 - **优点**:避免指针共享,确保资源独立性[^2][^3]。 - 示例代码(深拷贝实现): ```cpp class A { public: A(int i=0) { m_pi = new int(i); } A(const A& that) { // 自定义深拷贝构造函数 m_pi = new int; // 新分配内存 *m_pi = *that.m_pi; // 复制数据 } ~A() { delete m_pi; } int* m_pi; }; ``` --- #### 2. **核心区别** | 特性 | 浅拷贝 | 深拷贝 | |---------------|----------------------------------------|----------------------------------------| | **资源管理** | 共享资源(同一块内存) | 独立资源(各自分配内存) | | **实现方式** | 编译器自动生成 | 需手动实现拷贝构造函数运算符[^1] | | **安全性** | 易引发重复释放或数据篡改[^4] | 避免内存错误,安全性高 | --- #### 3. **实现深拷贝的步骤** 1. **定义拷贝构造函数** 分配新内存并复制数据: ```cpp A(const A& that) { m_pi = new int(*that.m_pi); // 直接一步完成分配+复制 } ``` 2. **重载赋运算符** 避免自赋并释放旧内存: ```cpp A& operator=(const A& that) { if (this != &that) { delete m_pi; // 释放原有内存 m_pi = new int(*that.m_pi); } return *this; } ``` --- #### 4. **应用场景** - **必须使用深拷贝**:中包含**动态分配的资源**(如指针、文件句柄)[^4]。 - **浅拷贝适用场景**:仅含基本型或静态资源(无需管理生命周期)。 ---
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