C++中使用复制构造函数确保深复制

C++中使用复制构造函数确保深复制

复制构造函数是一个重载的构造函数，由编写类的程序员提供。每当对象被复制时，编译器都将调用复制构造函数。
为 MyString 类声明复制构造函数的语法如下：

class MyString
{MyString(const MyString& copySource); // copy constructor
};MyString::MyString(const MyString& copySource)
{// Copy constructor implementation code
}

复制构造函数接受一个以引用方式传入的当前类的对象作为参数。这个参数是源对象的别名，您使用它来编写自定义的复制代码，确保对所有缓冲区进行深复制，如以下示例程序所示：

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;class MyString
{
private:char* buffer;public:MyString() {}MyString(const char* initString) // constructor{buffer = NULL;cout << "Default constructor: creating new MyString" << endl;if(initString != NULL){buffer = new char [strlen(initString) + 1];strcpy(buffer, initString);cout << "buffer points to: 0x" << hex;cout << (unsigned int*)buffer << endl;}}MyString(const MyString& copySource) // Copy constructor{buffer = NULL;cout << "Copy constructor: copying from MyString" << endl;if(copySource.buffer != NULL){// allocate own buffer buffer = new char [strlen(copySource.buffer) + 1];// deep copy from the source into local bufferstrcpy(buffer, copySource.buffer);cout << "buffer points to: 0x" << hex;cout << (unsigned int*)buffer << endl;}}MyString operator+ (const MyString& addThis) {MyString newString;if (addThis.buffer != NULL){newString.buffer = new char[GetLength() + strlen(addThis.buffer) + 1];strcpy(newString.buffer, buffer);strcat(newString.buffer, addThis.buffer);}return newString;}// Destructor~MyString(){cout << "Invoking destructor, clearing up" << endl;delete [] buffer;}int GetLength() { return strlen(buffer); }const char* GetString(){ return buffer; }
};void UseMyString(MyString str)
{cout << "String buffer in MyString is " << str.GetLength();cout << " characters long" << endl;cout << "buffer contains: " << str.GetString() << endl;return;
}int main()
{MyString sayHello("Hello from String Class");UseMyString(sayHello);return 0;
}

输出：

Default constructor: creating new MyString
buffer points to: 0x01232D90
Copy constructor: copying from MyString
buffer points to: 0x01232DD8
String buffer in MyString is 17 characters long
buffer contains: Hello from String Class
Invoking destructor, clearing up
Invoking destructor, clearing up

分析：

大多数代码都与程序清单 9.8 类似，只是新增了一个复制构造函数（第 23～38 行）。首先，将重点放在 main( )上，它与以前一样创建了对象 sayHello，如第 65 行所示。创建 sayHello 导致了第 1 行输出，这是由 MyString 的构造函数的第 12 行生成的。出于方便考虑，这个构造函数还显示了 buffer 指向的内存地址。接下来， main( )将 sayHello 按值传递个函数 UseMyString( )，如第 66 行所示，这将自动调用复制构造函数，输出指出了这一点。复制构造函数的代码与构造函数很像，基本思想也相同：检查 copySource.buffer 包含的 C 风格字符串的长度（第 30 行），分配相应数量的内存并将返回的指针赋给 buffer，再使用 strcpy 将 copySource.buffer 的内容复制到 buffer（第 33 行）。这里并非浅复制（复制指针的值），而是深复制，即将指向的内容复制到给当前对象新分配的缓冲区中。

程序的输出表明，拷贝中的 buffer 指向的内存地址不同，即两个对象并未指向同一个动态分配的内存地址。因此，函数 UseMyString( )返回、形参 str 被销毁时，析构函数对复制构造函数分配的内存地址调用 delete[]， 而没有影响 main( )中 sayHello 指向的内存。 因此， 这两个函数都执行完毕时，成功地销毁了各自的对象，没有导致应用程序崩溃。

该文章会更新，欢迎大家批评指正。

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