淺析C++淺拷貝與深拷貝的聯(lián)系和區(qū)別

更新時間：2022年09月09日 14:55:57 作者：憶盅

在c++中，深拷貝和淺拷貝也算是一個難點，特別是對于初學(xué)者來說，往往在不知道兩者區(qū)別的情況下而錯誤的使用了淺拷貝，從而導(dǎo)致了野指針之類的問題，但是又因為缺少理解所以很難定位到問題所在

文章簡述

c++中構(gòu)造函數(shù)分為三類：無參構(gòu)造、帶參構(gòu)造和拷貝構(gòu)造，其中拷貝構(gòu)造可分為默認(rèn)拷貝（淺拷貝）、深拷貝，在程序中，這里我們主要講淺拷貝和深拷貝的聯(lián)系和區(qū)別。

首先，我們要明白拷貝至少需要兩個對象，并且在拷貝時，我們可以用const來保護原對象的內(nèi)容，具體用法：----- <類名>(const<類名> 對象) -----進行復(fù)制的對象，當(dāng)我們使用棧開辟空間進行復(fù)制時，不會出現(xiàn)意外，如下：

/*===============================================
*   文件名稱：shallow_deep_copy.cpp
*   創(chuàng) 建 者：     
*   創(chuàng)建日期：
*   描    述：
================================================*/
#include <iostream>
using namespace std;
class student
{
    private:
        string name;       //--------------//
        int age;
    public:
        student()    //出現(xiàn)帶參構(gòu)造，需要默認(rèn)構(gòu)造
        {
            cout << "默認(rèn)構(gòu)造" << endl;
        }
        student(string m_name, int m_age)
        {
            cout << "name:" << m_name << endl << "age:" << m_age << endl;
            cout << "帶參構(gòu)造" << endl;
        }
        ~student()
        {
            cout << "析構(gòu)函數(shù)" << endl;
        }
};
void test1()
{
    student s1 = student("tom", 12);
    student s2 = s1;        //利用棧進行默認(rèn)復(fù)制
}
int main()
{
    test1();        //引用函數(shù).
    return 0;
}

結(jié)果如圖：

name:tom

age:12

帶參構(gòu)造

析構(gòu)函數(shù)

析構(gòu)函數(shù)

我們可以發(fā)現(xiàn)，復(fù)制后進行輸出時只有一個帶參構(gòu)造和兩個析構(gòu)函數(shù)，說明了棧中系統(tǒng)自動申請又釋放了兩次空間，但是這個操作卻在自己創(chuàng)建空間（堆）時，卻是錯誤的，此時的代碼又有所不同：

/*===============================================
*   文件名稱：shallow_deep_copy.cpp
*   創(chuàng) 建 者：     
*   創(chuàng)建日期：
*   描    述：
================================================*/
#include <iostream>
using namespace std;
class student
{
    private:
        string name;
        //int age;
        int *age;    //定義指針age
    public:
        student()
        {
            cout << "默認(rèn)構(gòu)造" << endl;
        }
#if 0      //------------------------------------------
        student(string m_name, int m_age)
        {
            cout << "name:" << m_name << endl << "age:" << m_age << endl;
            cout << "帶參構(gòu)造" << endl;
        }
#endif    //-------------------------------------------
        student(int m_age)
        {
            this->age = new int(m_age);
            cout << "開辟空間" << endl;
        }
        ~student()
        {   
            delete age;    //開辟使用完成，在析構(gòu)進行釋放age操作
            cout << "析構(gòu)函數(shù)" << endl;
        }
        int get_age()
        {
            return *age;
        }
};
void test1()
{
    //student s1 = student("tom", 12);
    //student s2 = s1;
    student s1(10);    //定義年齡為10，進行復(fù)制
    student s2 = s1;
}
int main()
{
    test1();       //調(diào)用函數(shù)
    return 0;
}

結(jié)果：

開辟空間

析構(gòu)函數(shù)

free(): double free detected in tcache 2

已放棄 (核心已轉(zhuǎn)儲)

這里我們只調(diào)用了*age這個參數(shù)，但已經(jīng)很明顯的看到結(jié)果，錯誤信息為兩次釋放該空間，在開辟這片空間時，又進行重復(fù)釋放操作，很明顯這是系統(tǒng)所不允許的。

接下來進行深拷貝：

/*===============================================
*   文件名稱：shallow_deep_copy.cpp
*   創(chuàng) 建 者：     
*   創(chuàng)建日期：
*   描    述：
================================================*/
#include <iostream>
using namespace std;
class student
{
    private:
        string name;
        //int age;
        int *age;
    public:
        student()
        {
            cout << "默認(rèn)構(gòu)造" << endl;
        }
#if 0   //--------------------------------------
        student(string m_name, int m_age)
        {
            cout << "name:" << m_name << endl << "age:" << m_age << endl;
            cout << "帶參構(gòu)造" << endl;
        }
#endif  //--------------------------------------
        student(int m_age)
        {
            this->age = new int(m_age);
            cout << "開辟空間" << endl;
        }
        //-----------深淺拷貝-------------------
        //student(const student &s)
        //{
        //    this->age = s.age;
        //    cout << "淺拷貝" << endl;
        //
        //}
        student(const student &s)
        {
            this->age = new int(*s.age); //創(chuàng)建一片新的空間進行儲存
            cout << "深拷貝" << endl;
        }
        //--------------------------------------
        ~student()
        {   
            delete age;
            cout << "析構(gòu)函數(shù)" << endl;
        }
        int get_age()
        {
            return *age;
        }
};
void test1()
{
    //student s1 = student("tom", 12);
    //student s2 = s1;
    student s1(10);
    student s2 = s1;
}
int main()
{
    test1();
    return 0;
}