构造函数 , 拷贝构造函数,浅拷贝,深拷贝(指针额外分配动态内存)

构造函数 vs 拷贝构造函数

在 C++ 中,构造函数拷贝构造函数 都用于初始化对象,但它们的作用不同:

  • 构造函数(Constructor):用于创建对象并进行初始化。
  • 拷贝构造函数(Copy Constructor):用于 用一个对象初始化另一个同类型对象

1. 构造函数(Constructor)

作用

  • 在创建对象时自动调用。
  • 主要用于给对象的成员变量赋初值。

语法

class A {
public:
    int num1;
    int num2;

    // 普通构造函数
    A(int a = 0, int b = 0) : num1(a), num2(b) {
        std::cout << "Constructor called!" << std::endl;
    }
};

示例

A a(10, 20);  // 构造函数被调用,a.num1 = 10, a.num2 = 20
A b;          // 默认构造,b.num1 = 0, b.num2 = 0

2. 拷贝构造函数(Copy Constructor)

作用

  • 已有的对象 初始化 新对象
  • 如果不显式定义,编译器会自动生成一个默认的 浅拷贝 拷贝构造函数。

语法

A(const A& obj) {
    num1 = obj.num1;
    num2 = obj.num2;
}

示例

A a(10, 20);
A b = a;  // 触发拷贝构造函数

3. 构造函数 vs 拷贝构造函数 的区别

类型作用触发场景代码示例
构造函数初始化对象A obj;A obj(10, 20);A(int a, int b) { ... }
拷贝构造函数复制已有对象A obj2 = obj1;A obj2(obj1);A(const A& a) { ... }

4. 构造函数 vs 拷贝构造函数 代码示例

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
public:
    int num1;
    int num2;

    // 普通构造函数
    A(int a = 0, int b = 0) : num1(a), num2(b) {
        cout << "Constructor called!" << endl;
    }

    // 拷贝构造函数
    A(const A& a) {
        num1 = a.num1;
        num2 = a.num2;
        cout << "Copy Constructor called!" << endl;
    }
};

int main() {
    A obj1(10, 20);  // 调用构造函数
    A obj2 = obj1;   // 调用拷贝构造函数

    cout << "obj2: num1 = " << obj2.num1 << ", num2 = " << obj2.num2 << endl;
    return 0;
}

输出

Constructor called!
Copy Constructor called!
obj2: num1 = 10, num2 = 20

5. 拷贝构造函数的默认行为:浅拷贝

如果不显式定义拷贝构造函数,C++ 编译器会自动生成 默认的拷贝构造函数,它执行 浅拷贝(默认拷贝成员变量的值)。

class A {
public:
    int* ptr;

    A(int value) {
        ptr = new int(value);  // 动态分配内存
    }

    ~A() {
        delete ptr;  // 释放内存
    }
};

int main() {
    A obj1(10);
    A obj2 = obj1;  // 默认拷贝构造函数,浅拷贝

    *(obj2.ptr) = 20;  // 修改 obj2 的值

    cout << *(obj1.ptr) << endl;  // obj1 的值也变了!
}

问题:

  • obj1obj2 共享相同的指针,修改 obj2 会影响 obj1
  • obj1obj2 在析构时会 两次删除同一块内存,导致 程序崩溃(double free 错误)

解决方案:深拷贝

如果类包含 动态分配的内存new),需要 显式实现拷贝构造函数,执行 深拷贝

class A {
public:
    int* ptr;

    A(int value) {
        ptr = new int(value);
    }

    // 深拷贝
    A(const A& obj) {
        ptr = new int(*(obj.ptr));  // 分配新的内存,复制内容
    }

    ~A() {
        delete ptr;  // 释放内存
    }
};

6. 为什么拷贝构造函数参数必须是 const A&

A(A obj) { ... }  // ❌ 错误!

如果参数是 值传递,意味着在 调用拷贝构造函数时会再拷贝一次,造成 无限递归,最终导致 栈溢出

正确写法

A(const A& obj) { ... }  // ✅ 传引用,避免递归调用

7. 总结

特性构造函数拷贝构造函数
触发条件创建新对象用一个已有对象初始化新对象
默认行为初始化成员变量浅拷贝成员变量
传递方式参数自由const A& 避免递归

拷贝构造函数的关键点

✅ 如果类包含 指针成员变量,必须 定义深拷贝 以避免内存泄漏。
参数必须是 const A&,否则会引起 无限递归调用
✅ 如果类不需要拷贝,可以使用 delete 禁止拷贝:

A(const A&) = delete;
评论
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