Cpp下的深拷贝与浅拷贝探究

Posted 2020-10-01 看雪。

 

下面，通过代码来说说C++中的深浅拷贝

#define   _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class Name
{
public:
    Name(const char*myp){
        m_len = strlen(myp);
        mp = (char*)malloc(m_len + 1);
        strcpy(mp, myp);
    }
    ~Name(){
        if (mp != NULL)
        {
            free(mp);
            mp = NULL;
            m_len = 0;
        }
    }
private:
    char *mp;
    int m_len;
};

void playmain(){
    Name obj1("abcdef");
    Name obj2 = obj1;  // 执行默认拷贝构造函数
}
int main()
{
    playmain();
    cout <<"hello world"<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

我们通过断点，一步一步地调试程序：

继续往下走：

继续往下走：

由于我们并没有重写自己的拷贝构造函数，因此执行的是默认的拷贝构造函数。当Name obj2=obj1执行完毕后，也就是函数playmain()执行完毕了，开始调用对象的析构函数：

首先析构的是obj2，当其析构完毕后,程序返回：

我们接着往下走：

继续F11往下走，我们会发现程序崩溃了：

下面，我们来分析一下，为什么程序会崩溃在这里？原因很简单，因为我们重写自己的拷贝构造函数，而使用了默认的拷贝构造函数，也就是C++编译器为我们进行了一次浅拷贝。那么何为浅拷贝呢？下面来看张图：

也就是说，当我们第一次析构对象obj2的时候，已经将内存空间0x1111释放了，而obj1和obj2都指向了同一块内存空间，当obj1执行析构函数的时候，它所指向的内存空间已经被释放，再次进程释放，肯定程序会崩溃。到此 ，我们清楚知道，导致程序崩溃的原因是C++编译器仅仅执行了浅拷贝，而浅拷贝的根源在于我们没有重写自己的拷贝构造函数，所以解决办法，当然是重写自己的拷贝构造函数，从而实现深拷贝-------将对象完完全全的赋值一份(包括指针指向的内存空间也复制一份)

再次执行程序，不会出现崩溃现象。上述对应的内存四区模型如下：

 同理，如下代码中也会出现程序崩溃，也需要我们显式重载"="运算符

没有重载=运算符内存四区模型如下：

初始条件：

执行等号操作后：

解决方案：

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 
#include <iostream>
using namespace std;

class  Name
{
public:
    Name(const char *myp)
    {
        m_len = strlen(myp);
        m_p =(char *) malloc(m_len + 1); 
        strcpy(m_p, myp);
    }

    //解决方案: 手工的编写拷贝构造函数 使用深copy
    Name(const Name& obj1)
    {
        m_len = obj1.m_len;
        m_p = (char *)malloc(m_len + 1);
        strcpy(m_p, obj1.m_p);
    }
    //obj3 = obj1;  // C++编译器提供的 等号操作 也属 浅拷贝
    //obj3.operator=(obj1)
    Name& operator=(Name &obj1) // 重载等号运算符
    {
        //先释放旧的内存
        if (this->m_p != NULL)
        {
            delete[] m_p;
            m_len = 0;
        }
        //2 根据obj1分配内存大小
        this->m_len = obj1.m_len;
        this->m_p = new char [m_len+1];
        
        //把obj1赋值
        strcpy(m_p, obj1.m_p);
        return *this;
    }
    ~Name()
    {
        if (m_p != NULL)
        {
            free(m_p);
            m_p = NULL;
            m_len = 0;
        }
    }
protected:
private:
    char *m_p ;
    int m_len; 
};

//对象析构的时候 出现coredump
void objplaymain()
{
    Name obj1("abcdefg");
    Name obj2 = obj1;  //C++编译器提供的 默认的copy构造函数  浅拷贝
    Name obj3("obj3");

    obj3 = obj1;  // C++编译器提供的 等号操作 也属 浅拷贝
    //obj3.operator=(obj1)
    //operato=(Name &obj1)
    obj1 = obj2 = obj3;
    //obj2.operator=(obj3);
    //obj1 = void;
}

void main()
{
    objplaymain();
    cout<<"hello..."<<endl;
    system("pause");
    return ;
}