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C++之拷贝构造函数的浅copy和深copy

2020-08-31 08:56
TXP嵌入式
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一、深拷贝和浅拷贝构造函数总结:

1、两个特殊的构造函数:

(1)无参构造函数:

没有参数的构造函数

Class Test

public:
    Test()
    {
      //这是一个无参构造函数
    }
};

当类中没有定义构造函数时,编译器默认提供一个无参构造函数,并且其函数体为空;换句话来说,就是我们在类中,不用我们程序猿自己写,编译就自动提供了无参构造函数(只是我们肉眼看不到!)

#include <iostream>
#include <string>
class Test{
//编译器默认给我们提供了一个无参构造函数,只是我们肉眼看不到
};
int main()

  Test t;
 return 0;

结果输出(编译时能够通过的):

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#

(2)拷贝构造函数:

参数为const class_name&的构造函数

class Test{
public:
  Test(const Test& p)
  {
     
   
  }

当类中没有定义拷贝构造函数时,编译器默认提供了一个拷贝构造函数,简单的进行成员变量的值赋值

#include <iostream>
#include <string>
class Test{
private:
  int i;
  int j;
public:
  Test(const Test& p)编译器默认提供这样操作的
  {
     i = p.i;
     j = p.j;
  }
};
int main()

  Test t;
 return 0;

输出结果(编译可以通过):

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp#

(3)注意:

在写程序的时候,定义的类对象初始化时看属于哪种类型的:

Test t;//对应无参构造函数
Test t(1);//对应有参构造函数
Test t1;
Test t2=t1;//对应拷贝构造函数

比如下面我定义的类对象属于无参构造函数(当然前提是你手写了其他构造函数,虽然说编译器会默认提供,但是既然要手写,那么三种构造函数就在定义类对象的时候按需求来写),如果只写了有参数构造函数,那么编译器就会报错:

#include <iostream>
#include <string>
class Test{
private:
  int i;
  int j;
public:
 Test(int a)
 {
    i = 9;
    j=8;
 }
 Test(const Test& p)
  {
     i = p.i;
     j = p.j;
  }
};
int main()

  Test t;
 return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
test.cpp: In function ‘int main()’:
test.cpp:25:9: error: no matching function for call to ‘Test::Test()’
   Test t;
        ^
test.cpp:25:9: note: candidates are:
test.cpp:15:3: note: Test::Test(const Test&)
  Test(const Test& p)
  ^
test.cpp:15:3: note:   candidate expects 1 argument, 0 provided
test.cpp:10:3: note: Test::Test(int)
  Test(int a)
  ^
test.cpp:10:3: note:   candidate expects 1 argument, 0 provided

4、拷贝构造函数的意义:

(1)浅拷贝

拷贝后对象的物理状态相同

(2)深拷贝

拷贝后对象的逻辑状态相同

(3)编译器提供的拷贝构造函数只进行浅拷贝

代码版本一:

#include <stdio.h>
#include <string>
class Test{
private:
  int i;
  int j;
  int *p;
public:
  int getI()
  {
     return i;
  }
  int getJ()
  {
     return j;
  }
  int *getP()
  {
     return p;
  }
  Test(int a)
  {
     i = 2;
     j = 3;
     p = new int;
     *p = a;
 }
 void free()
 {
   delete p;
 }
};
int main()

  Test t1(3);//Test t1 3;
  Test t2 = t1;
 printf("t1.i = %d, t1.j = %d, t1.p = %p", t1.getI(), t1.getJ(), t1.getP());
 printf("t2.i = %d, t2.j = %d, t2.p = %p", t2.getI(), t2.getJ(), t2.getP());
  t1.free();
  t2.free();
 
  return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
t1.i = 2, t1.j = 3, t1.p = 0x1528010
t2.i = 2, t2.j = 3, t2.p = 0x1528010
*** Error in `./a.out': double free or corruption (fasttop): 0x0000000001528010 ***
Aborted (core dumped)

注解:出现了段错误,仔细分析,我们发现这里释放了堆空间两次(因为我们这里没有调用拷贝构造函数,也就是自己去写拷贝构造函数;所以这种情况是浅拷贝,不能释放两次堆空间):

代码版本二(加上拷贝构造函数):

#include <stdio.h>
#include <string>
class Test{
private:
  int i;
  int j;
  int *p;
public:
  int getI()
  {
     return i;
  }
  int getJ()
  {
     return j;
  }
  int *getP()
  {
     return p;
  }
  Test(int a)
  {
     i = 2;
     j = 3;
     p = new int;
     *p = a;
 }
 Test(const Test& t)
 {
   i = t.i;
   j = t.j;
   p = new int;
   *p = *t.p;
 }
 void free()
 {
   delete p;
 }
};
int main()

  Test t1(4);
  Test t2 = t1;
  printf("t1.i = %d, t1.j = %d, t1.p = %p", t1.getI(), t1.getJ(), t1.getP());
  printf("t2.i = %d, t2.j = %d, t2.p = %p", t2.getI(), t2.getJ(), t2.getP());
  t1.free();
  t2.free();
  return 0;

输出结果:

root@txp-virtual-machine:/home/txp# g++ test.cpp
root@txp-virtual-machine:/home/txp# ./a.out
t1.i = 2, t1.j = 3, t1.p = 0xb0a010
t2.i = 2, t2.j = 3, t2.p = 0xb0a030

注解:从打印的p地址空间来看,就知释放的两个对象的堆空间不同,不再是指向同一堆空间了;同时我们发现浅拷贝只是简单数值上的进行赋值而已;深拷贝不只是简单的值赋值,而是从内存的角度来看,是操作不同的内存。

5、什么时候需要进行深拷贝?

(1)对象中有成员指代了系统中的资源

成员指向了动态内存空间

成员打开了外存中的文件

成员使用了系统中的网络端口

注意:一般来说,自定义拷贝构造函数(也就是我们自己手写的),必然需要实现深拷贝!

二、总结:

C++编译器会默认提供构造函数

无参构造函数用于定义对象的默认初始化状态

拷贝构造函数在创建对象时拷贝对象的状态

对象的拷贝有浅拷贝和深拷贝两种方式。

好了,今天的分享就到这里,如果文章中有错误或者不理解的地方,可以交流互动,一起进步。我是txp,下期见!

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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