【C++】深拷贝和浅拷贝 ② ( 默认拷贝构造函数是浅拷贝 | 代码示例 - 浅拷贝造成的问题 )

一、默认拷贝构造函数是浅拷贝

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1、默认拷贝构造函数

如果 C++ 类中 没有定义拷贝构造函数 , C++ 编译器会自动为该类提供一个 " 默认的拷贝构造函数 " , 在函数中对成员变量进行简单的复制操作 ;

" 默认拷贝构造函数 " 用于创建一个新对象作为现有对象的副本 , 其作用是将 现有对象 的成员变量 复制到 新对象中 ;

创建一个类对象 并将其 赋值给 另一个类对象时 , 会自动调用 默认拷贝构造函数 ;

2、默认拷贝构造函数是浅拷贝机制

C++ 编译器 为 类 自动生成的 默认拷贝构造函数 是 浅拷贝 , 只能拷贝 顶层的 成员变量值 , 如果成员变量 是 引用 或 指针 , 其指向的 类 或 内存空间 中的数据 , 是无法拷贝的 ;

如果 没有定义 拷贝构造函数 , 就会触发上述机制 ;

出现如下代码调用时 , 先 调用 有参构造函数 创建了一个 原始对象 s ,

然后 将 s 对象的值 赋值给 s2 对象 , 此时调用的是 拷贝构造函数 ,

由于没有定义 拷贝构造函数 , 使用的事 C++ 编译器的 默认拷贝构造函数 , 进行的拷贝 是 浅拷贝 ;

其中的 字符串指针 , 只拷贝了指针的值 , 没有拷贝字符串的具体内容 ;

	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象
	Student s(18, "Tom");

	// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值
	// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 
	// C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝
	Student s2 = s;
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二、代码示例 - 浅拷贝造成的问题

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下面代码中 ,

定义的 Student 类 中 , 定义了 有参构造函数 和 析构函数 ,

没有定义拷贝构造函数 , 因此 C++ 编译器为其生成了 默认拷贝构造函数 ,

默认拷贝构造函数 是 浅拷贝 ;

分析下面 创建两个 Student 对象 的代码 :

	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象
	Student s(18, "Tom");
	// 打印 Student 实例对象成员变量值
	s.toString();

	// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值
	// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 
	// C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝
	Student s2 = s;
	s2.toString();
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Student s(18, "Tom") 是调用有参参构造函数 , 创建 Student 实例对象 , 并调用 s.toString() 打印上述对象 , 打印结果为 :

m_age = 18 , m_name = Tom
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Student s2 = s 代码中 , 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值 , 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 , C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝 , 因此打印的值是一样的 ;

m_age = 18 , m_name = Tom
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分析修改 拷贝对象 代码 :

	// 修改 s2 对象
	strcpy(s2.m_name, "Jey");
	s.toString();
	s2.toString();
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strcpy(s2.m_name, "Jey") 代码中 , 修改了 拷贝对象 指针指向的内容 , 将 “Tom” 改为了 “Jey” , 修改了指针指向的内容之后 , 拷贝对象 和 原始对象 的 m_name 成员值都变成了 “Jey” ;

拷贝对象 和 原始对象 都使用了相同的指针 , 那么在析构时就需要注意 , 不能重复 free 掉相同的指针 , 否则就会报错 ;

代码示例 :

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include "iostream"
using namespace std;

class Student
{
public:

	// 有参构造函数
	Student(int age, const char* name)
	{
		// 获取字符串长度
		int len = strlen(name);

		// 为 m_name 成员分配内存 
		// 注意还要为字符串结尾的 '\0' 字符分配内存
		m_name = (char*)malloc(len + 1);

		// 拷贝字符串
		// C++ 中使用该函数需要
		// 添加 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 宏定义
		if (m_name != NULL)
		{
			strcpy(m_name, name);
		}
			
		// 为 m_age 成员设置初始值
		m_age = age;

		cout << "调用有参构造函数" << endl;
	}

	~Student()
	{
		// 销毁 name 指向的堆内存空间
		if (m_name != NULL)
		{
			free(m_name);
			m_name = NULL;
		}
		cout << "调用析构函数" << endl;
	}

	// 该类没有定义拷贝构造函数 , C++ 编译器会自动生成默认的拷贝构造函数

	// 打印类成员变量
	void toString()
	{
		cout << "m_age = " << m_age << " , m_name = " << m_name << endl;
	}

public:
	int m_age;
	char* m_name;
};

int main()
{
	// 调用有参构造函数 , 创建 Student 实例对象
	Student s(18, "Tom");
	// 打印 Student 实例对象成员变量值
	s.toString();

	// 声明 Student 对象 s2 , 并使用 s 为 s2 赋值
	// 该操作会调用 默认的拷贝构造函数 
	// C++ 编译器提供的拷贝构造函数 只能进行浅拷贝
	Student s2 = s;
	s2.toString();

	// 修改 s2 对象
	strcpy(s2.m_name, "Jey");
	s.toString();
	s2.toString();

	// 执行时没有问题 , 两个对象都可以正常访问
	// 但是由于拷贝时 执行的是浅拷贝 
	// 浅拷贝 字符串指针时 , 直接将指针进行拷贝 , 没有拷贝具体的值
	// s 和 s2 的 m_name 成员是同一个指针
	// 如果析构时 , 先析构 s2 , 将指针释放了 
	// 之后再析构 s 时 发现 继续释放 被释放的指针 , 报错了



	// 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
	system("pause");
	return 0;
}
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执行结果 : 执行后打印如下内容 ,

调用有参构造函数
m_age = 18 , m_name = Tom
m_age = 18 , m_name = Tom
m_age = 18 , m_name = Jey
m_age = 18 , m_name = Jey
请按任意键继续. . .
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按下任意键 , 继续向后执行 , 调用完第一个析构函数后 , 再次尝试调用第二个析构函数 , 报错了 ;