潜复制和深复制以及复制构造函数

深复制与浅复制：理解C++中的指针内存管理

原创已于 2022-02-25 20:59:51 修改 · 284 阅读

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于 2021-02-16 21:17:11 首次发布

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本文探讨了C++中对象复制的两种方式——浅复制和深复制。浅复制仅仅复制指针地址，可能导致空指针异常，而深复制则通过分配新内存复制指针所指向的内容，确保对象之间不共享资源。当类中包含动态分配内存的指针时，应使用深复制构造函数以避免内存泄漏和数据损坏。文章通过示例代码解释了这两种复制方式的工作原理及其在实际编程中的应用。

源对象的每个成员只是被盲目的复制到目的对象中，这种现象称之为浅复制，常见的浅复制有默认复制构造函数以及以下构造函数(假设_name以及_address为指针类型的私有元素)。

Tperson::Tperson(const Tperson& source)
:_birthDate(source._birthDate),_name(source._name)
 ,_ssn(source.ssn),_address(source.address)
{}

浅复制直接复制数据成员的地址。除了_name和_adress 以外这种复制不会出现任何问题，在默认构造函数中情况又是这样的。

Tperson person1(.....) ; // 使用常规参量构造函数、
// 若Tperson类中没有申明复制构造函数，
// 则编译器将生成默认构造函数
Tperson person2 = person1 ; 


--- 以上赋值其实等同于 ---

person2._name = person1._name;
person2.address = person1.address ;

因为是指针赋值，因此相当于将person2以及person1中的_name和 address成员地址相互联系，而不会交换里面的值。

void foo(Tperson theperson)
//foo 函数接受一个Tperson参数
{
  //此处代码不重要已略去
}

main()
{
Tperson bar("Fool Bar","Unknow","414235056","6-6-99") ;
// .....
foo(bar) ;
}

当要离开foo函数时，bar对象的复制对象即将离开其作用域，因此调用析构函数(因为bar对象中存在了指针元素)。该析构函数会释放_name及_address 所指向的内存。但是当返回main程序中，源对象bar还在使用而且它的私有成员_name仍然持有已被析构函数删除的地址，故会产生空指针乱码的现象。

回到Tperson类，我们不希望直接复制_name和_address数据成员的地址，因为它们是指针。我们希望为它们的所指向的内容分配足够的内存，然后复制那些内容。在复制操作完成之后，源对象和目的对象之间不会共享任何东西。这就是深复制。

深复制的构造函数申明形式如下所示：

Tperson(const Tperson& p1)
{
// len1在Tperson类中存储_name的长度
len1 = p1.len1;
// len2在Tperson类中存储address的长度
len2 = p1.len2;
// 为新对象的_name和address创建空间
_name = new char [len1+1] ;
address = new char[len2+1] ; 
// 将值赋值过去
strcpy(_name,p1._name);
strcpy(address,p1.address);
}

总结：若类中包含使用new申明空间的指针，则应该显示的申明赋值构造函数，以复制传递的值而不是指针地址，这种复制被称为深复制。复制的另一种形式（成员复制或浅复制）只是复制指针。