【C++】拷贝构造函数

<span style="font-family:Microsoft YaHei;">#include <iostream>
using namespace std;

class A{
private:
	int value;
public:
	A(int n) { value = n; }
	A(A other) { value = other.value; }
	void print() { cout << value; }
};

int _tmain( int argc, char* argv[]) {
	A a = 10;
	A b = a;
	b.print();
	return 0;
}</span>

这段代码编译出错

..\Class.cpp:15:11: error: invalid constructor; you probably meant 'A (const A&)'
  A(A other) { value = other.value; }
           ^

为什么?

拷贝构造函数A(A other)传入的参数是A的一个实例。

由于是传值参数,我们把形参复制到实参会调用拷贝构造函数。因此如果允许拷贝构造函数传值,就会在拷贝构造函数里调用拷贝构造函数,于是形成无穷无尽的递归调用从而导致栈溢出。因此C++标准不允许拷贝构造函数传值参数,因此将编译出错。

要解决这个问题,要把构造函数改为A(cosnt A&other),也就是把传值参数改为常量引用。


关于拷贝构造函数的更多知识:

http://blog.youkuaiyun.com/lwbeyond/article/details/6202256

<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 ```
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