C++ 深浅拷贝写时拷贝

Posted 2022-12-06 林慢慢脑瓜子嗡嗡的

前言：本章以string类为例介绍浅拷贝与深拷贝，引用计数写时拷贝作为了解内容，string类的模拟实现参考C++ string类的模拟实现。

文章目录

• 1.浅拷贝
• 2.深拷贝
• 3.引用计数+写时拷贝

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1.浅拷贝

浅拷贝：对于有申请空间的对象的类来说，是按照字节序依次拷贝过去的，并没有另外申请一块空间。因此，在调用析构函数的时候会造成同一块空间释放两次的情况，从而使程序崩溃。

如下实例：

class string

public:
	string(const char* str)
	
		//构造string类对象时，如果传递nullptr指针
		//认为程序非法，此处断言下
		assert(str);

		_str = new char[strlen(str) + 1];
		strcpy(_str, str);
	
	~string()
	
		if (_str)
		
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
		
	

private:
	char* _str;
;

void test()

	string s1("linmanman");
	string s2(s1);

运行看看，报错了

分析错因：

浅拷贝是指向同一块空间的，这样就会有俩个无法避免的问题：

1.析构俩次空间，程序崩溃

2.其中一个的值被修改了，会影响到另外一个的值。

深拷贝：给每个对象单独分配资源，就是给待拷贝的对象另开一片空间，再把原对象空间上的值拷贝过来，这样在调用析构函数的时候就不会产生冲突。

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2.深拷贝

传统写法的string类的深拷贝是自己开空间，自己将拷贝的对象拷贝到待拷贝对象中。

string(const string& s)
 : _str(new char[strlen(s._str)+1])
 
 strcpy(_str, s._str);
 
 
 string& operator=(const string& s)
 
 if(this != &s)
 
 char* pStr = new char[strlen(s._str) + 1];
 strcpy(pStr, s._str);
 delete[] _str;
 _str = pStr;
 
 return *this;
 

现代写法的string类的深拷贝堪称是“移花接木”

string(const string& s)
	:_str(nullptr)//必须置空,因为_str开始是个随机数,交换给tmp._str后,释放会引起问题

	string tmp(s._str);//直接利用构造函数,给tmp对象开辟了一块空间
	swap(tmp);


string& operator=(string s)

	swap(s);//这个swap是咱们自己写的哦

	return *this;

顺带提一嘴，各个编译器深拷贝的底层实现略有差异（当然逻辑是一样的）

VS 2013下的深拷贝

g++下的深拷贝

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3.引用计数+写时拷贝

问题：如果共享资源中的值发生变化，那么其他使用该共享资源的值如何保持不变？

解决思路：使用引用计数时，当发生共享资源值改变的时候，需要对其资源进行重新拷贝，这样改变拷贝的值时，不会对共享资源造成影响。

写时拷贝，在所有需要改变值的地方，重新分配内存。

写时拷贝就是一种拖延症， 是在浅拷贝的基础之上增加了引用计数的方式来实现的。

引用计数:用来记录资源使用者的个数。在构造时，将资源的计数给成1,每增加一个对象使用该资源，就给计数增加1，当某个对象被销毁时,先给该计数减1,然后再检查是否需要释放资源，如果计数为1,说明该对象时资源的最后一个使用者, 将该资源释放;否则就不能释放，因为还有其他对象在使用该资源。

写时拷贝不多介绍了，感兴趣的朋友可以阅读下陈皓大佬写的这两篇博客，深度相当够了！

写时拷贝博客推荐

写时拷贝读取时的缺陷

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