C++浅拷贝与深拷贝

最新推荐文章于 2025-10-15 09:12:47 发布

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#c++ #蓝桥杯 #开发语言

本文探讨了C++中浅拷贝和深拷贝的概念，通过示例代码展示了默认拷贝构造函数（浅拷贝）可能导致的问题及解决方法——自定义深拷贝构造函数。当类中涉及堆区资源时，不正确的拷贝构造函数可能导致内存泄漏或程序崩溃。正确实现深拷贝能确保每个对象独立管理自己的堆区资源，避免副作用。

浅拷贝：简单的赋值拷贝操作

深拷贝：在堆区重新申请空间，进行拷贝操作

下面这段代码即为简单的浅拷贝操作，在程序员为定义拷贝构造函数的时候，编译器会调用默认的拷贝构造函数进行拷贝(默认的拷贝构造函数为浅拷贝，即不能对堆区的内容进行拷贝)

#include <iostream>
using namespace std;

class People
{
public:
	//无参构造函数
	People()
	{
		m_name = "";
		m_age = 0;
		cout << "无参构造" << endl;
	}
	//初始化列表
	People(string name, int age):m_name(name),m_age(age)
	{
		cout << "带参构造" << endl;
	}
	~People()
	{
		cout << "析构函数" << endl;
	}
	string ShowName()
	{
		return m_name;
	}
	int ShowAge()
	{
		return m_age;
	}

private:
	string m_name;
	int m_age;
};

void test1()
{
	People p1("pw", 21);
	cout << "name = " << p1.ShowName() << " age = " << p1.ShowAge() << endl;
	People p2(p1);
	cout << "name = " << p2.ShowName() << " age = " << p2.ShowAge() << endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	test1();

	return 0;
}

这段代码就是简单的将p1的m_name以及m_age赋值给p2，并打印内容

运行结果：

但是在创建构造函数的时候，申请了堆区资源，浅拷贝就会发生错误，需要自己定义一个拷贝函数，即深拷贝

对深拷贝构造函数的实现：

#include <iostream>
using namespace std;

class People
{
public:
	//无参构造函数
	People()
	{
		m_name = "";
		m_age = 0;
		m_height = NULL;
		cout << "无参构造" << endl;
	}
	//初始化列表
	People(string name, int age, int height)
	{
		m_name = name;
		m_age = age;
		m_height = new int(height);    //申请资源，并赋值height
		cout << "带参构造" << endl;
	}
	~People()
	{
		delete m_height;   //关闭开辟的堆区空间
		m_height = NULL;
		cout << "析构函数" << endl;
	}
	string ShowName()
	{
		return m_name;
	}
	int ShowAge()
	{
		return m_age;
	}
	int ShowHeight()
	{
		return *m_height;
	}
#if 1
	People(const People &p)   //const防止修改内容
	{
		m_name = p.m_name;
		m_age = p.m_age;
		m_height = new int(*p.m_height);
		cout << "自己创建的拷贝构造函数" << endl;
	}
#endif

private:
	string m_name;
	int m_age;
	int *m_height;
};

void test1()
{
	People p1("pw", 21, 175);
	cout << "name = " << p1.ShowName() << " age = " << p1.ShowAge() << " height = " << p1.ShowHeight() << endl;
	People p2(p1);
	cout << "name = " << p2.ShowName() << " age = " << p2.ShowAge() << " height = " << p2.ShowHeight() << endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	test1();

	return 0;
}

如果使用编译器提供的拷贝构造函数(浅拷贝)，运行结果为：

如果使用自己创建的拷贝构造函数(深拷贝)，运行结果为：

出现这样的原因是因为，当我们没有定义拷贝构造函数时，会在拷贝对象时调用默认拷贝构造函数，进行浅拷贝，即对指针拷贝后会出现两个指针指向同一个内存空间，所以在释放资源的时候，会对同一片空间释放两次，从而导致程序崩溃，而我们自己定义的拷贝构造函数，是申请了两片堆区空间，p1、p2分别释放自己相对应的堆区空间，所以程序正常运行。

总结：在定义一个类的时候，运用到了堆区空间，拷贝构造函数应该自己定义。