C++中的深拷贝与浅拷贝问题

浅拷贝问题

当用一个类对象去初始化这个类的另一个对象时，如果这个类没有提供拷贝构造函数以及重载=运算符，这时就会发生浅拷贝。如下代码所示

class Name
{
public:
	Name(const char *pname)
	{
	     this->size=strlen(pname);
	     this->pName=(char *)malloc(size+1);
	     strcpy(this->pName,pname);
	}
	~Name()
	{
	     if(pName!=NULL)
	     {
	     	free(pName);
	     	pNmae=NULL;
	     	size=0;
	     }
	}
private:
	char *pName;
	int size;
}
void fun1()
{
	Name obj1("obj1");//初始化obj1
	Name obj2 = obj1;//用obj1去初始化obj2，这种情况会发生浅拷贝
}
void fun2()
{
	Name obj3("obj3");
 	obj3=obj1;//将obj1赋值给obj1 这种情况会发生浅拷贝
}
int main()
{
	fun1();
	fun2();
	return 0;
}

上述代码的内存图如图所示

• 由此可知，在类中含有指针时，如果没有定义拷贝构造函数，系统会默认地对指针进行浅拷贝，即系统默认的拷贝构造函数并不会为 obj2 的pName指针申请新的内存空间，而是直接将指针指向obj1 的pName的内存空间。
  这样就会带来严重的问题：当obj2被析构时，obj2 pName所指向的内存空间就会被释放掉，当析构obj1 pName所指向的内存空间时，发现内存空间早已被obj2的指针给释放掉，这时就会引发系统崩溃。

• 如果未重载=运算符，obj3=obj1 也会引发类似的问题

浅拷贝解决方法

· 深拷贝
为了防止由浅拷贝所带来的同一内存空间的多次释放，需要重新定义拷贝构造函数以及重载=操作符，为新对象初始化及进行赋值操作时额外申请内存空间，进行深拷贝。

代码如下所示

class Name
{
public:
	 Name(const char *pname)
	 {
     	 	this->size=strlen(pname);
     	 	this->pName=(char *)malloc(size+1);
     	 	strcpy(this->pName,pname);
 	}
 	Name(Name &obj)//定义拷贝构造函数
 	{
 		this->size=obj.size;
 		this->pName=(char *)malloc(size+1);
 		strcpy(this->pName,obj.pName);
 	}
 	//重载=操作符
 	Name& operator=(Name &obj)
 	{
 		if(pName!=NULL)
 		{
 			free(pName);
 			pName=NULL;
 			size=0;
 		}
 		this->size=obj.size;
   		this->pName=(char *)malloc(size+1);
   		strcpy(this->pName,obj.pName);
		return *this;
 	}
 	~Name()
 	{
      		if(pName!=NULL)
      		{
       			free(pName);
       			pNmae=NULL;
       			size=0;
      		}
 	}
private:
 	char *pName;
	int size;
}

内存图为


有了各自的内存空后，就不会出现同一内存空间被释放两次的情况

结论

当类中有指针成员时，需要注意指针的内存空间的使用情况，避免发生浅拷贝，必要时进行深拷贝。