深拷贝与浅拷贝，还有一道比较好的面试题

Posted 2021-03-25 whut-simon

转自如下：

https://blog.csdn.net/zzwdkxx/article/details/53409803

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1. 深拷贝和浅拷贝（拷贝构造函数的使用）

 

 

有时候需要自己定义拷贝构造函数，以避免浅拷贝问题。

在什么情况下需要用户自己定义拷贝构造函数：

一般情况下，当类中成员有指针变量、类中有动态内存分配时常常需要用户自己定义拷贝构造函数。

 

在什么情况下系统会调用拷贝构造函数：（三种情况）

（1）用类的一个对象去初始化另一个对象时

（2）当函数的形参是类的对象时（也就是值传递时），如果是引用传递则不会调用

（3）当函数的返回值是类的对象或引用时

 

简单示例：

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
class A  
{  
private:  
    int a;  
public:  
    A(int i){a=i;}  //内联的构造函数  
    A(A &aa);  
    int geta(){return a;}  
};  
  
A::A(A &aa)     //拷贝构造函数  
{  
    a=aa.a;  
    cout<<"拷贝构造函数执行！"<<endl;  
}  
  
int get_a(A aa)     //参数是对象，是值传递，会调用拷贝构造函数  
{  
    return aa.geta();  
}  
  
int get_a_1(A &aa)  //如果参数是引用类型，本身就是引用传递，所以不会调用拷贝构造函数  
{  
    return aa.geta();  
}  
  
A get_A()       //返回值是对象类型，会调用拷贝构造函数。会调用拷贝构造函数，因为函数体内生成的对象aa是临时的，离开这个函数就消失了。所有会调用拷贝构造函数复制一份。  
{  
    A aa(1);  
    return aa;  
}  
  
A& get_A_1()    //会调用拷贝构造函数，因为函数体内生成的对象aa是临时的，离开这个函数就消失了。所有会调用拷贝构造函数复制一份。  
{  
    A aa(1);  
    return aa;  
}  
  
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    A a1(1);  
    A b1(a1);           //用a1初始化b1，调用拷贝构造函数  
    A c1=a1;            //用a1初始化c1，调用拷贝构造函数  
  
    int i=get_a(a1);        //函数形参是类的对象，调用拷贝构造函数  
    int j=get_a_1(a1);      //函数形参类型是引用，不调用拷贝构造函数  
  
    A d1=get_A();       //调用拷贝构造函数  
    A e1=get_A_1();     //调用拷贝构造函数  
  
    return 0;  
}  

 

附：一个面试试题

修改下面程序中的错误：

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
class NameStr  
{  
private:  
    char *m_pName;  
    char *m_pData;  
public:  
    NameStr()  
    {  
        static const char s_szDefaultName[]="Default name";  
        static const char s_szDefaultStr[]="Default string";  
        strcpy(m_pName,s_szDefaultName);  
        strcpy(m_pData,s_szDefaultStr);  
    }  
    ~NamedStr(){}  
    NameStr(const char* pName,const char* pData)  
    {  
        m_pData=new char[strlen(pData)];  
        m_pName=new char[strlen(pData)];  
    }  
  
    void Print()  
    {  
        cout<<"Name:"<<m_pName<<endl;  
        cout<<"String:"<<m_pData<<endl;  
    }  
};  
  
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    NameStr* pDefNss=NULL;  
  
    pDefNss=new NameStr[10];  
    NameStr ns("hello","world");  
  
    delete pDefNss;  
  
    return 0;  
}  

分析：

1. 第14、15行，strcpy(m_pName,s_szDefaultName) 对未分配内存空间的字符指针赋值会出现异常。

2. 第20行、21行，m_pData=new char[strlen(pData)] 应该为m_pData=new char[strlen(pData)+1] ，并且应该为最后一个字符赋值为‘‘。

3. 析构函数中，应该处理字符指针内存空间的释放。

4. 因为类的成员变量中有指针变量，因此应该编写类的拷贝构造函数和赋值函数，防止浅拷贝。

5. pDefNss是一个对象数组，delete时应该是delete [ ]pDefNss。

 

比较规范的代码如下：

#include <iostream>  
using namespace std;  
  
//NameStr类的声明  
class NameStr  
{  
private:  
    char *m_pName;  
    char *m_pData;  
public:  
    NameStr();      //默认拷贝构造函数  
  
    ~NameStr(); //析构函数声明  
  
    NameStr(const char* pName,const char* pData);   //带参构造函数的声明  
  
    NameStr(const NameStr& temp);   //拷贝构造函数的声明  
  
    NameStr& operator= (const NameStr& temp);   //重载=运算符  
  
    void Print();   //输出对象内容  
};  
  
//默认构造函数的实现  
NameStr::NameStr()    
{  
    static const char s_szDefaultName[]="Default name";  
    static const char s_szDefaultStr[]="Default string";  
  
    m_pData=new char[strlen(s_szDefaultStr)+1];     //不能为为分配内存空间的字符指针赋值  
    m_pName=new char[strlen(s_szDefaultName)+1];  
  
    strcpy(m_pName,s_szDefaultName);        //更规范的方式是使用strncpy函数进行拷贝  
    m_pName[strlen(s_szDefaultName)]=‘‘;  
    strcpy(m_pData,s_szDefaultStr);  
    m_pData[strlen(s_szDefaultStr)]=‘‘;  
}  
  
//析构函数的实现  
NameStr::~NameStr()  
{  
    delete []m_pData;  
    delete []m_pName;  
}  
  
//带参构造函数的实现  
NameStr::NameStr(const char* pName,const char* pData)  
{  
    m_pData=new char[strlen(pData)+1];      //开辟内存空间  
    m_pName=new char[strlen(pName)+1];  
  
    strcpy(m_pData,pData);  
    m_pData[strlen(pData)]=‘‘;  
    strcpy(m_pName,pName);  
    m_pName[strlen(pName)]=‘‘;  
}  
  
//拷贝构造函数的实现  
NameStr::NameStr(const NameStr& temp)  
{  
    m_pData=new char[strlen(temp.m_pData)+1];         
    m_pName=new char[strlen(temp.m_pName)+1];  
  
    strcpy(m_pData,temp.m_pData);  
    m_pData[strlen(temp.m_pData)]=‘‘;  
    strcpy(m_pName,temp.m_pName);  
    m_pName[strlen(temp.m_pName)]=‘‘;  
}  
  
//重载=运算符的实现  
NameStr& NameStr::operator=(const NameStr& temp)      
{  
    //首先要进行检查，防止自身复制  
    if(&temp==this) //this是一个指针，表示本对象的地址。&temp是temp对象的指针。  
    {  
        return *this;  
    }  
  
    //释放原有的内存空间  
    delete []m_pData;  
    delete []m_pName;  
  
    //分配新的内存空间  
    m_pData=new char[strlen(temp.m_pData)+1];         
    m_pName=new char[strlen(temp.m_pName)+1];  
  
    //进行拷贝  
    strcpy(m_pData,temp.m_pData);  
    m_pData[strlen(temp.m_pData)]=‘‘;  
    strcpy(m_pName,temp.m_pName);  
    m_pName[strlen(temp.m_pName)]=‘‘;  
  
    //返回本对象的引用  
    return *this;  
}  
  
inline void NameStr::Print()  
{  
    cout<<"Name:"<<m_pName<<endl;  
    cout<<"String:"<<m_pData<<endl;  
}  
  
//程序入口  
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    NameStr* pDefNss=NULL;  
  
    pDefNss=new NameStr[3];  
    NameStr ns("hello","world");  
  
    delete []pDefNss;  
  
    NameStr ns1=ns;  
  
    return 0;  
}