C++/C编程学习：梳理16—拷贝构造函数详解_c+c程序设计中拷贝构造函数用于哪三个方面-优快云博客

原文：https://blog.youkuaiyun.com/luoweifu/article/details/45695569

一. 什么是拷贝构造函数

二. 拷贝构造函数的调用时机

1. 对象以值传递的方式传入函数参数

2. 对象以值传递的方式从函数返回

3. 对象需要通过另外一个对象进行初始化；

一. 什么是拷贝构造函数

#include <iostream>  
using namespace std;    
class CExample {  
private:  
    int a;  
public:  
    //构造函数  
    CExample(int b)  
    { a = b;}  
      
    //拷贝构造函数  
    CExample(const CExample& C)  
    {  
        a = C.a;  
    }  
  
    //一般函数  
    void Show ()  
    {  
        cout<<a<<endl;  
    }  
};  
  
int main()  
{  
    CExample A(100);  
    CExample B = A; // CExample B(A); 也是一样的  
     B.Show ();  
    return 0;  
}

二. 拷贝构造函数的调用时机

1. 对象以值传递的方式传入函数参数

int main()  
{  
 CExample test(1);  
 //传入对象  
 g_Fun(test);  
  
 return 0;  
}

2. 对象以值传递的方式从函数返回

//全局函数  
CExample g_Fun()  
{  
 CExample temp(0);  
 return temp;  
}  
  
int main()  
{  
 g_Fun();  
 return 0;  
}

3. 对象需要通过另外一个对象进行初始化；

CExample A(100);  
CExample B = A;   
// CExample B(A);

三. 浅拷贝和深拷贝

1. 默认拷贝构造函数

很多时候在我们都不知道拷贝构造函数的情况下，传递对象给函数参数或者函数返回对象都能很好的进行，这是因为编译器会给我们自动产生一个拷贝构造函数，这就是“默认拷贝构造函数”，这个构造函数很简单，仅仅使用“老对象”的数据成员的值对“新对象”的数据成员一一进行赋值，它一般具有以下形式

Rect::Rect(const Rect& r)  
{  
    width = r.width;  
    height = r.height;  
}

不能处理静态变量：

class Rect  
{  
public:  
    Rect()      // 构造函数，计数器加1  
    {  
        count++;  
    }  
    ~Rect()     // 析构函数，计数器减1  
    {  
        count--;  
    }  
    static int getCount()       // 返回计数器的值  
    {  
        return count;  
    }  
private:  
    int width;  
    int height;  
    static int count;       // 一静态成员做为计数器  
};  
  
int Rect::count = 0;        // 初始化计数器  
  
int main()  
{  
    Rect rect1;  
    cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;  
  
    Rect rect2(rect1);   // 使用rect1复制rect2，此时应该有两个对象  
     cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;  
  
    return 0;  
}

在主函数中，首先创建对象rect1，输出此时的对象个数，然后使用rect1复制出对象rect2，再输出此时的对象个数，按照理解，此时应该有两个对象存在，但实际程序运行时，输出的都是1，反应出只有1个对象。此外，在销毁对象时，由于会调用销毁两个对象，类的析构函数会调用两次，此时的计数器将变为负数。

修正结果：

    Rect(const Rect& r)   // 拷贝构造函数  
    {  
        width = r.width;  
        height = r.height;  
        count++;          // 计数器加1  
    }

2. 浅拷贝

所谓浅拷贝，指的是在对象复制时，只对对象中的数据成员进行简单的赋值，默认拷贝构造函数执行的也是浅拷贝。大多情况下“浅拷贝”已经能很好地工作了，但是一旦对象存在了动态成员，那么浅拷贝就会出问题了，让我们考虑如下一段代码：

class Rect  
{  
public:  
    Rect()      // 构造函数，p指向堆中分配的一空间  
    {  
        p = new int(100);  
    }  
    ~Rect()     // 析构函数，释放动态分配的空间  
    {  
        if(p != NULL)  
        {  
            delete p;  
        }  
    }  
private:  
    int width;  
    int height;  
    int *p;     // 一指针成员  
};  
  
int main()  
{  
    Rect rect1;  
    Rect rect2(rect1);   // 复制对象  
    return 0;  
}

在这段代码运行结束之前，会出现一个运行错误。原因就在于在进行对象复制时，对于动态分配的内容没有进行正确的操作。我们来分析一下：

在运行定义rect1对象后，由于在构造函数中有一个动态分配的语句，因此执行后的内存情况大致如下：

在使用rect1复制rect2时，由于执行的是浅拷贝，只是将成员的值进行赋值，这时 rect1.p= rect2.p，也即这两个指针指向了堆里的同一个空间，如下图所示：

当然，这不是我们所期望的结果，在销毁对象时，两个对象的析构函数将对同一个内存空间释放两次，这就是错误出现的原因。我们需要的不是两个p有相同的值，而是两个p指向的空间有相同的值，解决办法就是使用“深拷贝”。

3. 深拷贝

在“深拷贝”的情况下，对于对象中动态成员，就不能仅仅简单地赋值了，而应该重新动态分配空间，如上面的例子就应该按照如下的方式进行处理：

    Rect(const Rect& r)  
    {  
        width = r.width;  
        height = r.height;  
        p = new int;    // 为新对象重新动态分配空间  
        *p = *(r.p);  
    }

4. 防止默认拷贝发生

通过对对象复制的分析，我们发现对象的复制大多在进行“值传递”时发生，这里有一个小技巧可以防止按值传递——声明一个私有拷贝构造函数。甚至不必去定义这个拷贝构造函数，这样因为拷贝构造函数是私有的，如果用户试图按值传递或函数返回该类对象，将得到一个编译错误，从而可以避免按值传递或返回对象。

class CExample   
{  
private:  
    int a;  
  
public:  
    //构造函数  
    CExample(int b)  
    {   
        a = b;  
        cout<<"creat: "<<a<<endl;  
    }  
  
private:  
    //拷贝构造，只是声明  
    CExample(const CExample& C);  
  
public:  
    ~CExample()  
    {  
        cout<< "delete: "<<a<<endl;  
    }  
  
    void Show ()  
    {  
        cout<<a<<endl;  
    }  
};  
  
//全局函数  
void g_Fun(CExample C)  
{  
    cout<<"test"<<endl;  
}  
  
int main()  
{  
    CExample test(1);  
    //g_Fun(test); 按值传递将出错  
      
    return 0;  
}