c++ 拷贝构造函数

拷贝构造函数(深拷贝vs浅拷贝)

类对象之间的初始化是由类的拷贝构造函数完成的。它是一种特殊的构造函数,它的作用是用一个已知的对象来初始化另一个对象。如果在类中没有显式地声明一个拷贝构造函数,那么,编译器将会自动生成一个默认的拷贝构造函数,该构造函数完成对象之间的位拷贝。位拷贝又称浅拷贝。

 

一、拷贝构造函数定义格式

类名::拷贝构造函数名(类名& 引用名)

例如:

Tdate ::Tdate(Tdate & d); //形参是一个对象的引用

CString( const CString & stringSrc ); //形参是一个const的对象引用

 

二、通常在下述三种情况下,需要用拷贝初始化构造函数:

1)明确表示由一个对象初始化另一个对象时;如Cdate day3(d1);

2)当对象作为函数实参传递给函数形参时;如fun(Cdate day);

3)当对象作为函数的返回值,创建一个临时对象时。

 

浅拷贝和深拷贝

浅拷贝只对对象数据成员进行简单的赋值复制操作,在某些状况下,类内成员变量需要动态开辟堆内存,如果实行位拷贝,也就是把对象里的值完全复制给另一个对象,如A=B。这时,如果B中有一个成员变量指针已经申请了内存,那A中的那个成员变量也指向同一块内存。这就出现了问题:当B把内存释放了(如:析构),这时A内的指针就是野指针了,出现运行错误。

 

深拷贝和浅拷贝可以简单理解为:如果一个类拥有资源,当这个类的对象发生复制过程的时候,资源重新分配,这个过程就是深拷贝,反之,没有重新分配资源,就是浅拷贝。下面举个深拷贝的例子。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdio.h>
using namespace std;
class CClass
{
public:
	CClass (char *cName="",int snum=0);
	~CClass()
	{cout<<"析构班级:"<<pname<<endl;
	delete  pname;
	}
	void Print();
private:
	char *pname;
	int num;
};

CClass::CClass(char *cName,int snum)
{
	int length = strlen(cName);
	pname = new char[length+1];
	if (pname!=0)         //pname!=NULL
	strcpy(pname,cName);
	num=snum;
	cout<<"创建班级:"<<pname<<endl;
}

void CClass::Print()
{
	cout<<pname<<"班的人数为:"<<num<<endl;
}


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	CClass c1("计算机061班,56);
	CClass c2 (c1);
	c1.Print();
	c2.Print(); 
	//system("pause");
	return 0;
}

c1、c2内存分配情况(深拷贝): 


CClass(CClass &p);  //自定义拷贝构造函数声明
//添加自定义拷贝构造函数
CClass::CClass(CClass &p)
{
	pname = new char[strlen(p.pname )+1];
	if (pname!=0)
		strcpy(pname,p.pname);
	num=p.num ;
	cout<<"创建班级的拷贝:"<<pname<<endl;
}


运行结果:

创建班级:计算机061班

创建班级的拷贝:计算机061班

计算机061班班的人数为:56

计算机061班班的人数为:56

析构班级:计算机061班

析构班级:计算机061班 




<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。深拷贝浅拷贝:-默认拷贝构造函数(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 ```
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值