【C++】深拷贝和浅拷贝 ② ( 默认拷贝构造函数是浅拷贝 | 代码示例 - 浅拷贝造成的问题 )

一、默认拷贝构造函数是浅拷贝

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1、默认拷贝构造函数

如果 C++ 类中 没有定义拷贝构造函数 , C++ 编译器会自动为该类提供一个 " 默认的拷贝构造函数 " , 在函数中对成员变量进行简单的复制操作 ;

" 默认拷贝构造函数 " 用于创建一个新对象作为现有对象的副本 , 其作用是将 现有对象 的成员变量 复制到 新对象中 ;

创建一个类对象 并将其 赋值给 另一个类对象时 , 会自动调用 默认拷贝构造函数 ;

2、默认拷贝构造函数是浅拷贝机制

C++ 编译器 为 类 自动生成的 默认拷贝构造函数 是 浅拷贝 , 只能拷贝 顶层的 成员变量值 , 如果成员变量 是 引用 或 指针 , 其指向的 类 或 内存空间 中的数据 , 是无法拷贝的 ;

如果 没有定义 拷贝构造函数 , 就会触发上述机制 ;

出现如下代码调用时 , 先 调用 有参构造函数 创建了一个 原始对象 s ,

然后 将 s 对象的值 赋值给 s2 对象 , 此时调用的是 拷贝构造函数 ,

由于没有定义 拷贝构造函数 , 使用的事 C++ 编译器的 默认拷贝构造函数 , 进行的拷贝 是 浅拷贝 ;

其中的 字符串指针 , 只拷贝了指针的值 , 没有拷贝字符串的具体内容 ;

	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象Student s(18, "Tom");// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 // C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝Student s2 = s;

二、代码示例 - 浅拷贝造成的问题

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下面代码中 ,

定义的 Student 类 中 , 定义了 有参构造函数 和 析构函数 ,

没有定义拷贝构造函数 , 因此 C++ 编译器为其生成了 默认拷贝构造函数 ,

默认拷贝构造函数 是 浅拷贝 ;

分析下面 创建两个 Student 对象 的代码 :

	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象Student s(18, "Tom");// 打印 Student 实例对象成员变量值s.toString();// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 // C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝Student s2 = s;s2.toString();

Student s(18, "Tom") 是调用有参参构造函数 , 创建 Student 实例对象 , 并调用 s.toString() 打印上述对象 , 打印结果为 :

m_age = 18 , m_name = Tom

Student s2 = s 代码中 , 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值 , 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 , C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝 , 因此打印的值是一样的 ;

m_age = 18 , m_name = Tom

分析修改 拷贝对象 代码 :

	// 修改 s2 对象strcpy(s2.m_name, "Jey");s.toString();s2.toString();

strcpy(s2.m_name, "Jey") 代码中 , 修改了 拷贝对象 指针指向的内容 , 将 “Tom” 改为了 “Jey” , 修改了指针指向的内容之后 , 拷贝对象 和 原始对象 的 m_name 成员值都变成了 “Jey” ;

拷贝对象 和 原始对象 都使用了相同的指针 , 那么在析构时就需要注意 , 不能重复 free 掉相同的指针 , 否则就会报错 ;

代码示例 :

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS#include "iostream"
using namespace std;class Student
{
public:// 有参构造函数Student(int age, const char* name){// 获取字符串长度int len = strlen(name);// 为 m_name 成员分配内存 // 注意还要为字符串结尾的 '\0' 字符分配内存m_name = (char*)malloc(len + 1);// 拷贝字符串// C++ 中使用该函数需要// 添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 宏定义if (m_name != NULL){strcpy(m_name, name);}// 为 m_age 成员设置初始值m_age = age;cout << "调用有参构造函数" << endl;}~Student(){// 销毁 name 指向的堆内存空间if (m_name != NULL){free(m_name);m_name = NULL;}cout << "调用析构函数" << endl;}// 该类没有定义拷贝构造函数 , C++ 编译器会自动生成默认的拷贝构造函数// 打印类成员变量void toString(){cout << "m_age = " << m_age << " , m_name = " << m_name << endl;}public:int m_age;char* m_name;
};int main()
{// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象Student s(18, "Tom");// 打印 Student 实例对象成员变量值s.toString();// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 // C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝Student s2 = s;s2.toString();// 修改 s2 对象strcpy(s2.m_name, "Jey");s.toString();s2.toString();// 执行时没有问题 , 两个对象都可以正常访问// 但是由于拷贝时 执行的是浅拷贝 // 浅拷贝 字符串指针时 , 直接将指针进行拷贝 , 没有拷贝具体的值// s 和 s2 的 m_name 成员是同一个指针// 如果析构时 , 先析构 s2 , 将指针释放了 // 之后再析构 s 时 发现 继续释放 被释放的指针 , 报错了// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行system("pause");return 0;
}

执行结果 : 执行后打印如下内容 ,

调用有参构造函数
m_age = 18 , m_name = Tom
m_age = 18 , m_name = Tom
m_age = 18 , m_name = Jey
m_age = 18 , m_name = Jey
请按任意键继续. . .

按下任意键 , 继续向后执行 , 调用完第一个析构函数后 , 再次尝试调用第二个析构函数 , 报错了 ;