如果类成员是向量，我们是不是应该显式编写复制构造函数？

Posted 2023-02-22

【中文标题】如果类成员是向量，我们是不是应该显式编写复制构造函数？

【英文标题】：Should we explicitly write a copy constructor if the class member is a vector?如果类成员是向量，我们是否应该显式编写复制构造函数？

【发布时间】：2012-01-25 09:52:06

【问题描述】：

struct myType 
    vector<char*> ls;
;

这里ls 持有指向char 的指针。如果没有为myType 提供用户定义的复制构造函数，myType 的默认复制构造函数是否会对ls 进行深层复制？

【问题讨论】：

我的意思是说vector是否持有任何指向原始或用户定义数据类型的指针（指向类的指针）

【参考方案1】：

这里 ls 持有指向 char 的指针。如果没有提供拷贝构造函数，默认拷贝构造函数会做深拷贝吗？

默认的复制构造函数将复制所有成员——即调用它们各自的复制构造函数。¹所以是的，std::vector（就 C++ 而言没什么特别的）将被适当地复制。

但是，向量内的char* 元素指向的内存当然不会，因为 C++ 不知道也不关心指针指向什么。

但这里的解决方案不是提供自定义复制构造函数。这是使用数据结构 而不是原始指针 (char*)。这恰好是std::string（或std::vector<char>，具体取决于意图）。

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¹ 从而创建一个复制操作的传递闭包——这就是深度复制通常的实现方式，当然复制操作的实现者总是可以突破。

【讨论】：

“这是对“深拷贝”的一个很好的定义”——如果这是对“深拷贝”的一个很好的定义，那么“浅拷贝”会是什么样子？我个人认为这是一个“副本”。当且仅当人们将vector 的元素视为某种形式的间接时，术语“深拷贝”和“浅拷贝”才有意义。如果有人这样做，那么这是一个“浅拷贝”，但正如你所说的 vector 不在乎它的元素是指针还是其他任何东西。

@Steve 根据复制构造的语言机制，恕我直言，区别仅对指针/引用分配有意义。但是由于 ctor 是 C++ 定义复制操作的方式，并且由于调用 one ctor 对其所有成员执行此复制操作的传递闭包，因此调用它没有任何意义，除非深度复制，恕我直言。如果你没有在闭包层次结构中提供复制语义（通过使用原始指针而不通过封装将其与复制语义相关联），那么你明确告诉 C++ 放弃它的复制机制。

只是关于措辞的一点点：向量内的char*元素肯定是被复制的。没有复制的是他们指向的东西。 （我很确定这就是你的意思。）

将其称为深拷贝是错误的。严格地说它是什么：成员复制。这是深拷贝还是浅拷贝在很大程度上取决于数据的结构。说这是一个深拷贝也意味着复制一个指针（而不是引用的对象）将是一个深拷贝。

@edA-qa mort-ora-y：同意，根据 Konrad 的定义，char *a = 0; char *b = a; 是一个深层副本，并且“将其称为其他任何东西都没有意义”。特别是，将其称为“副本”是没有意义的，这就是标准所称的（在这种情况下是副本分配）。所以我不能接受康拉德的术语，我希望其他人也不接受。我喜欢“成员复制”这个术语——每个成员都被复制，我们都知道复制指针意味着什么。涉及指针的“深度复制”似乎是有争议的——我认为这意味着复制引用，康拉德认为它没有。

【参考方案2】：

默认的拷贝构造函数会做深拷贝吗？

当然不是。编译器无法知道谁拥有指向的内存。

如果需要深拷贝，则必须实现复制构造函数，并手动将每个char* 复制到新内存中，用于复制到object 中的vector。

如果您将char* 用作以零结尾的字符串，那么您应该真正改用std::string。如果这样做，默认构造函数就足够了。

【参考方案3】：

不，不会。

C++ 会递归调用所有子对象的拷贝ctor。因此它将调用向量的复制 ctor，进而调用 char* 的复制 ctor，后者将按值复制 char*。 C++ 永远不会自动分配内存和复制数据。它甚至不可能这样做，因为它不知道您指向的数据是什么，以及它应该复制多少。

当您使用字符串时，您应该更喜欢使用std::string，因为它会为您完成所有的复制工作。如果它是一些需要特殊处理的二进制数据缓冲区，那么您需要自己在复制 ctor 中执行此操作（完成后，请考虑一下考虑要求 C++ 为您执行此操作是否真的明智） .

当您编写自己的复制 ctor 时，您应该始终注意 Rule of Three