淺拷貝與深拷貝

在上一節(jié)講解的拷貝構(gòu)造函數(shù)的例子Circle類(lèi)中，拷貝的策略都是與系統(tǒng)默認(rèn)的策略一致，即把原有對(duì)象中成員依次拷貝給新對(duì)象中對(duì)應(yīng)的成員，既然如此，我們?yōu)楹芜€要自己定義呢？原因在于，簡(jiǎn)單的將所有情況都按照這種簡(jiǎn)單的方式初始化，難免有不同的情況，出現(xiàn)問(wèn)題。

例如，剛才的Circle類(lèi)中，如果成員變量中加一個(gè)指針成員，初始化中需要?jiǎng)討B(tài)開(kāi)辟內(nèi)存，則會(huì)出現(xiàn)極大的安全隱患，代碼如下：

/**************************************
//Des：C++教程配套程序
//Author:Huang
//CopyRight：www.sztianhecheng.cn
//Date:2017/8/26
**************************************/
#include<iostream>
#include<Cstring>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle
{
    private:
    double R;
    char *str;
    public:
    Circle(double R,char *str);
    ~Circle();
    double area();
    double girth();
};
Circle::~Circle()
{
    delete []str;
}
Circle::Circle(double R,char *str)
{
    cout<<"Constructor"<<endl;
    this->R = R;
    this->str = new char[strlen(str)+1];
    strcpy(this->str,str);
    cout<<this->R<<" "<<this->str<<endl;
}
 
double Circle::area()
{
    return PI*R*R;
}
double Circle::girth()
{
 
    return 2*PI*R;
}
int main()
{
 
    Circle A(5,"NO.1 Old class");
    Circle B(A);
    return 0;
}

為了驗(yàn)證，在Circle類(lèi)中，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)指針成員，并且在構(gòu)造函數(shù)中對(duì)其初始化，同時(shí)沒(méi)有自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)。那么在主函數(shù)中Circle B(A);的這句話(huà)將A對(duì)象賦值給B對(duì)象，將調(diào)用默認(rèn)生成的拷貝構(gòu)造函數(shù)，運(yùn)行后，程序如下圖報(bào)錯(cuò)： 

而實(shí)際上的原因在于，默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)僅僅是進(jìn)行數(shù)據(jù)賦值，并不能為指針開(kāi)辟內(nèi)存空間，相當(dāng)于代碼：

This->str = str;

那么本質(zhì)上，也就是兩個(gè)指針指向一塊堆空間。已經(jīng)違背了我們的初衷。那么在程序結(jié)束的時(shí)候，兩個(gè)對(duì)象回收的時(shí)候，會(huì)調(diào)用自己的析構(gòu)函數(shù)，釋放這塊內(nèi)存空間，由于兩個(gè)對(duì)象要調(diào)用兩次，即delete兩次，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤！

所以，當(dāng)類(lèi)中有指針類(lèi)型時(shí)，依靠默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)的方法，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足我們的需求，必須定義一個(gè)特定的拷貝構(gòu)造函數(shù)，即不僅可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的拷貝，也可以為成員分配內(nèi)存空間，實(shí)現(xiàn)真正的拷貝，也叫做深拷貝，這就是深拷貝構(gòu)造函數(shù)。

深拷貝構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)：

#include<iostream>
#include<Cstring>
using namespace std;
#define PI 3.1415
class Circle
{
    private:
    double R;
    char *str;
    public:
    Circle(double R,char *str);
    Circle(Circle &A);
    ~Circle();
    double area();
    double girth();
};
 
Circle::~Circle()
{
    delete []str;
    cout<<"Call Destructor"<<endl;
}
Circle::Circle(Circle &A)
{
    cout<<"Copy Constructor"<<endl;
    this->R = A.R;
    this->str = new char[strlen(A.str)+1];
    strcpy(this->str,A.str);
}
Circle::Circle(double R,char *str)
{
    cout<<"Constructor"<<endl;
    this->R = R;
    this->str = new char[strlen(str)+1];
    strcpy(this->str,str);
}
 
double Circle::area()
{
    return PI*R*R;
}
double Circle::girth()
{
    return 2*PI*R;
}
int main()
{
 
    Circle A(5,"NO.1 Old class");
    Circle B(A);
    return 0;
}

其實(shí)現(xiàn)原理與帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)類(lèi)似，在賦值之前開(kāi)辟足夠的內(nèi)存空間，來(lái)真正完成完整的拷貝，這就是所謂的“深拷貝”。請(qǐng)大家理解后上機(jī)實(shí)驗(yàn)！