C++ 类的深拷贝与浅拷贝||深拷贝通过重载拷贝构造函数与重载赋值运算符实现
生活随笔
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C++ 类的深拷贝与浅拷贝||深拷贝通过重载拷贝构造函数与重载赋值运算符实现
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
http://blog.csdn.net/wangshihui512/article/details/9842225
在面向對象程序設計中，對象間的相互拷貝和賦值是經常進行的操作。如果對象在申明的同時馬上進行的初始化操作，則稱之為拷貝運算。例如：
class1 A("Time");?
class1 B=A;
此時其實際調用的是B(A)，拷貝構造函數。如果對象在申明之后，在進行的賦值運算，我們稱之為賦值運算。例如：
class1 A("Time");?
class1 B;
B=A;此時實際調用的類的缺省賦值函數B.operator=(A);
不管是拷貝構造函數還是賦值運算，其都有缺省的定義。也就是說，即使我們不overload這兩種operation,仍然可以運行。一般，如果需要手動編寫析構函數的類，都需要overload 拷貝構造函數和賦值運算符。
重載（overload)賦值運算符?
對于對象的域在heap上分配內存的情況，我們必須重載賦值運算符。當對象間進行拷貝的時候，我們必須讓不同對象的成員域指向其不同的heap地址--如果成員域屬于heap的話。
因此，重載賦值運算符后的代碼如下：
[cpp]?view plaincopy print?
在對象a,b退出相應的作用域，其調用相應的析構函數，然后釋放分別屬于不同heap空間的內存，程序正常結束。
類的深拷貝函數的重載
[cpp]?view plaincopy print?
賦值運算符和拷貝函數很相似。只不過賦值函數最好有返回值（進行鏈式賦值），返回也最好是對象的引用， 而拷貝函數不需要返回任何。同時，賦值函數首先要釋放掉對象自身的堆空間（如果需要的話），然后進行其他的operation.而拷貝函數不需要如此，因為對象此時還沒有分配堆空間。
note1:
不要按值向函數傳遞對象。如果對象有內部指針指向動態分配的堆內存，絲毫不要考慮把對象按值傳遞給函數，要按引用傳遞。并記住：若函數不能改變參數對象的狀態和目標對象的狀態，則要使用const修飾符
note2:問題：
對于類的成員需要動態申請堆空間的類的對象，都最好要overload其賦值函數和拷貝函數。拷貝構造函數是沒有任何返回類型的，這點毋庸置疑。 而賦值函數可以返回多種類型，例如以上講的void,類本身，以及類的引用。
問，這幾種賦值函數的返回各有什么異同？
答：
1 如果賦值函數返回的是void ，我們知道，其唯一一點需要注意的是，其不支持鏈式賦值運算，即a=b=c這樣是不允許的！
2 對于返回的是類對象本身，還是類對象的引用，其有著本質的區別！
第一：如果其返回的是類對象本身。
A operator =(A& a)
{
??? if(name!=NULL)
??? delete name;
??? this->_id=a._id;
??? int len=strlen(a.name);
??? name=new char[len+1];
??? strcpy(name,a.name);
??? return *this;
}
[cpp]?view plaincopy print?其過程是這樣的：
class1 A("Time");
class1 B;?
B=A;
其所有的過程如下：
1 釋放對象原來的堆資源
2 重新申請堆空間
3 拷貝源的值到對象的堆空間的值
4 創建臨時對象（調用臨時對象拷貝構造函數），將臨時對象返回
5. 臨時對象結束，調用臨時對象析構函數，釋放臨時對象堆內存
但是，在這些步驟里面，如果第4步，我們沒有overload 拷貝函數，也就是沒有進行深拷貝。那么在進行第5步釋放臨時對象的heap 空間時，將釋放掉的是和目標對象同一塊的heap空間。這樣當目標對象B作用域結束調用析構函數時，就會產生錯誤！！因此，如果賦值運算符返回的是類對象本身，那么一定要overload 類的拷貝構造函數（進行深拷貝）！
第二：如果賦值運算符返回的是對象的引用，
A& operator =(A& a)
{
??? if(name!=NULL)
??? delete name;
??? this->_id=a._id;
??? int len=strlen(a.name);
??? name=new char[len+1];
??? strcpy(name,a.name);
??? return *this;
}
那么其過程如下：
1 釋放掉原來對象所占有的堆空間
2 申請一塊新的堆內存
3 將源對象的堆內存的值copy給新的堆內存
4 返回源對象的引用
5 結束。
因此，如果賦值運算符返回的是對象引用，那么其不會調用類的拷貝構造函數，這是問題的關鍵所在！！
一個類對象拷貝的簡單例子。?
[cpp]?view plaincopy print?運行程序，屏幕輸出100。從以上代碼的運行結果可以看出，系統為對象B分配了內存并完成了與對象A的復制過程。就類對象而言，相同類型的類對象是通過拷貝構造函數來完成整個復制過程的。下面舉例說明拷貝構造函數的工作過程。
CExample(const CExample& C)就是我們自定義的拷貝構造函數。可見，拷貝構造函數是一種特殊的構造函數，函數的名稱必須和類名稱一致，它的唯一的一個參數是本類型的一個引用變量，該參數是const類型，不可變的。例如：類X的拷貝構造函數的形式為X(X& x)。
當用一個已初始化過了的自定義類類型對象去初始化另一個新構造的對象的時候，拷貝構造函數就會被自動調用。也就是說，當類的對象需要拷貝時，拷貝構造函數將會被調用。以下情況都會調用拷貝構造函數：
一個對象以值傳遞的方式傳入函數體?
一個對象以值傳遞的方式從函數返回?
一個對象需要通過另外一個對象進行初始化。?
如果在類中沒有顯式地聲明一個拷貝構造函數，那么，編譯器將會自動生成一個默認的拷貝構造函數，該構造函數完成對象之間的位拷貝。位拷貝又稱淺拷貝。?
自定義拷貝構造函數是一種良好的編程風格，它可以阻止編譯器形成默認的拷貝構造函數，提高源碼效率。
淺拷貝和深拷貝?
在某些狀況下，類內成員變量需要動態開辟堆內存，如果實行位拷貝，也就是把對象里的值完全復制給另一個對象，如A=B。這時，如果B中有一個成員變量指針已經申請了內存，那A中的那個成員變量也指向同一塊內存。這就出現了問題：當B把內存釋放了（如：析構），這時A內的指針就是野指針了，出現運行錯誤。 深拷貝和淺拷貝可以簡單理解為：如果一個類擁有資源，當這個類的對象發生復制過程的時候，資源重新分配，這個過程就是深拷貝，反之，沒有重新分配資源，就是淺拷貝。下面舉個深拷貝的例子。
[cpp]?view plaincopy print?
深拷貝和淺拷貝的定義可以簡單理解成：如果一個類擁有資源(堆，或者是其它系統資源)，當這個類的對象發生復制過程的時候，這個過程就可以叫做深拷貝，反之對象存在資源，但復制過程并未復制資源的情況視為淺拷貝。
淺拷貝資源后在釋放資源的時候會產生資源歸屬不清的情況導致程序運行出錯。?
Test(Test &c_t)是自定義的拷貝構造函數，拷貝構造函數的名稱必須與類名稱一致，函數的形式參數是本類型的一個引用變量,且必須是引用。?
當用一個已經初始化過了的自定義類類型對象去初始化另一個新構造的對象的時候，拷貝構造函數就會被自動調用，如果你沒有自定義拷貝構造函數的時候，系統將會提供給一個默認的拷貝構造函數來完成這個過程。
在某些狀況下，類體內的成員是需要開辟動態開辟堆 內存的,如果不自定義拷貝構造函數而讓系統自己處理，那么就會導致堆內存的所屬權產生混亂，例如，已經開辟的一端堆地址原來是屬于對象a的，由于復制過程發生，b對象取得是a已經開辟的堆地址，一旦程序產生析構，釋放堆的時候，計算機是不可能清楚這段地址是真正屬于誰的，當連續發生兩次析構的時候 ，就出現了運行錯誤。拷貝和淺拷貝的定義可以簡單理解成：如果一個類擁有資源(堆，或者是其它系統資源)，當這個類的對象發生復制過程的時候，這個過程就可以叫做深拷貝，反之對象存在資源但復制過程并未復制資源的情況視為淺拷貝。
淺拷貝資源后在釋放資源的時候會產生資源歸屬不清的情況導致程序運行出錯,這點尤其需要注意！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的C++ 类的深拷贝与浅拷贝||深拷贝通过重载拷贝构造函数与重载赋值运算符实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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