C++深復(fù)制和淺復(fù)制

對于普通類型的對象來說，它們之間的復(fù)制是很簡單的，例如：
int a=88;
int b=a;
double f=3.12;
double d(f);

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而類對象與普通對象不同，類對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般較為復(fù)雜，存在各種數(shù)據(jù)成員。

#include <iostream>  
using namespace std;  
class Test  
{  
private:  
    int a,b;  
public:  
    Test(int x, int y)     //提供的形式參數(shù)，是為了給數(shù)據(jù)成員直接初始化的  
    {  
        a=x;  
        b=y;  
    }  
    Test(const Test& C)   //復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，提供一個同類型對象作為參數(shù)  
    {  
        a=C.a;  
        b=C.b;  
    }  
    void show ()  
    {  
        cout<<a<<"  "<<b<<endl;  
    }  
};  

int main()  
{  
    Test a(100,10);    //執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)Test::Test(int x, int y)  
    Test b(a);      //執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)Test::Test(const Test& C)  
    Test c=a;      //也執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)Test::Test(const Test& C)  
    b.show();  
    c.show();  
    return 0;  
}  
　
 運(yùn)行程序，屏幕輸出兩行100   10。
    從以上代碼的運(yùn)行結(jié)果可以看出，系統(tǒng)在聲明對象b和c時，完成了由對象a的復(fù)制。
    復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，就類對象而言，相同類型的類對象是通過復(fù)制構(gòu)造函數(shù)來完成整個復(fù)制過程的。
    上例中的Test::Test(const Test& C)，就是我們自定義的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。可見，復(fù)制構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù)，函數(shù)的名稱必須和類名稱一致，它的唯一的一個參數(shù)是本類型的一個引用變量，該參數(shù)是const類型，用來約束作為參數(shù)的對象在構(gòu)造新對象中是不能被改變的。
    當(dāng)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(gòu)造的對象的時候，復(fù)制構(gòu)造函數(shù)就會被自動調(diào)用。也就是說，當(dāng)類的對象需要復(fù)制時，復(fù)制構(gòu)造函數(shù)將會被調(diào)用。以下情況都會調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)：

一個對象以值傳遞的方式傳入函數(shù)體
一個對象以值傳遞的方式從函數(shù)返回
一個對象需要通過另外一個對象進(jìn)行初始化。
如果在類中沒有顯式地聲明一個復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，那么，編譯器將會自動生成一個默認(rèn)的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，該構(gòu)造函數(shù)完成對象之間的淺復(fù)制，后面將進(jìn)行說明。
自定義復(fù)制構(gòu)造函數(shù)是一種良好的編程風(fēng)格，它可以阻止編譯器形成默認(rèn)的復(fù)制構(gòu)造函數(shù)，提高源碼效率。

淺復(fù)制和深復(fù)制
所謂淺復(fù)制，如同上面出現(xiàn)過的構(gòu)造函數(shù)中處理的一樣，直接為數(shù)據(jù)成員賦值即可。在很多情況下，這是可以的。創(chuàng)建新的對象，要為對象的數(shù)據(jù)成員分配存儲空間，直接賦值就將值保存在相應(yīng)的空間中。然而，這種淺復(fù)制，卻并不能通行天下，下面的程序中，淺復(fù)制帶來了問題。

#include <iostream>  
#include <cstring>  
using namespace std;  
class Test  
{  
private:  
    int a;  
    char *str;  
public:  
    Test(int b, char *s)  
    {  
        a=b;  
        strcpy(str,s);  //肇事地點，但不是禍端  
    }  
    Test(const Test& C)  
    {  
        a=C.a;  
        strcpy(str,C.str);  
    }  
    void show ()  
    {  
        cout<<a<<","<<str<<endl;  
    }  
};  

int main()  
{  
    Test a(100,"hello");  
    Test b(a);  
    a.show();  
    b.show();  
    return 0;  
}  
    程序運(yùn)行中，會彈出一個窗口：程序的執(zhí)行意外停止了。面對這個窗口，我們應(yīng)該有感覺，這和使用指針不當(dāng)有關(guān)系。

我們從main函數(shù)看起。

當(dāng)程序執(zhí)行到第28行Test a(100,"hello");時，對象a的數(shù)據(jù)成員a獲得實際參數(shù)100的值，而數(shù)據(jù)成員str，即指針，是個隨機(jī)地址值（指針的值，非指針指向的值）！在程序中，試圖通過strcpy(str,s);將形式參數(shù)s指向的字符串"hello"，復(fù)制到str所指向的那個位置，而那個位置，其地址并不是經(jīng)過系統(tǒng)分配來的，這是個危險的操作。在這里，str這樣未經(jīng)過分配的地址（指針），被稱為“野指針”。

在執(zhí)行第29行Test b(a);時，同樣的事情還要發(fā)生。

str這樣的野指針是多么的霸道！在有的系統(tǒng)里，這樣的行為是被接受的，可以想到其有多危險。有些系統(tǒng)中，不允許這樣的事情發(fā)生的。于是，上面的程序在codeblock中調(diào)試會出錯。這個錯來的好。

解決這樣的問題的方法，就是在構(gòu)造函數(shù)中，要為指針類型的成員，分配專門的空間。以這條規(guī)則構(gòu)建的復(fù)制，稱作為深復(fù)制！

上面的程序，改寫為：

#include <iostream>  
#include <cstring>  
using namespace std;  
class Test  
{  
private:  
    int a;  
    char *str;  
public:  
    Test(int b, char *s)  
    {  
        a=b;  
        str=new char[strlen(s)+1];  //分配str指向的空間，其長度根據(jù)s指向的字符串定。為何加1？字符串結(jié)束要用\0  
        strcpy(str,s);  //前一程序的肇事地點，禍端已經(jīng)由上一句摘除  
    }  
    Test(const Test& C)  
    {  
        a=C.a;  
        str=new char[strlen(C.str)+1];   //同上，這樣str就不是野指針了  
        strcpy(str,C.str);  
    }  
    ~Test()  
    {  
        delete []str;  
    }  
    void show ()  
    {  
        cout<<a<<","<<str<<endl;  
    }  
};  

int main()  
{  
    Test a(100,"hello");  
    Test b(a);  
    a.show();  
    b.show();  
    return 0;  
}  
```　　
        好了，a和b對象的str成員，明確地給分配了空間，他們再不是野指針了。因為明確地分配了空間，析構(gòu)函數(shù)中要釋放對應(yīng)的空間。我們不能用野指針，當(dāng)然，也不能對象要撤銷了，還占著空間不放，做事不能這樣不厚道。
        深復(fù)制就體現(xiàn)在第13和第19行分配指針指向的空間，這段空間的地址，也將是指針的值（分清指針的值和指針指向的值）。

        下面再給一個例子，類A的數(shù)據(jù)成員可以保存len個整型數(shù)據(jù)。類中的數(shù)據(jù)成員arrayAddr是指向整型的指針，可以作為一個一元數(shù)組的起始地址。這個類有指針數(shù)據(jù)成員，構(gòu)造函數(shù)的定義中，必須要采用深復(fù)制的方法，第16行體現(xiàn)了這一點。另外，析構(gòu)函數(shù)中完成了對分配的空間的釋放

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
int arrayAddr;//保存一個有l(wèi)en個整型元素的數(shù)組的首地址
int len; //記錄動態(tài)數(shù)組的長度
public:
A(int a, int n);
~A();
int sum();
};
A::A(int *a, int n)
{
len=n;
arrayAddr=new int[n]; //為指針數(shù)據(jù)成員分配空間，注意，沒有上面例子中加1那回事
for(int i=0; i<n; i++) //逐個地將a指向的值逐個地復(fù)制過來
{
arrayAddr[i]=a[i];
}
}
//析構(gòu)函數(shù)的類外定義，釋放指針型數(shù)據(jù)a所指向的空間
A::~A()
{
delete [] arrayAddr;
}
int A::sum() //獲得a指向的數(shù)組中下標(biāo)為i的元素的值
{
int s=0;
for(int i=0; i<len; i++) //逐個地將a指向的值逐個地復(fù)制過來
{
s+=arrayAddr[i];
}
return s;
}

int main(){
int b[10]= {75, 99, 90, 93, 38, 15, 5, 7, 52, 4};
A r1(b,10);
cout<<"和："<<r1.sum()<<endl;
int c[15] = {18,68,10,52,3,19,12,100,56,96,95,97,1,4,93};
A r2(c,15);
cout<<"和："<<r2.sum()<<endl;
return 0;
}

網(wǎng)站標(biāo)題：C++深復(fù)制和淺復(fù)制
URL標(biāo)題：http://bm7419.com/article8/jdjoip.html

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