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C++中的浅拷贝和深拷贝

news 2025/5/23 11:37:03

1.string类的模拟实现

1.1经典的string类问题

1.2浅拷贝

1.3深拷贝

1.3.1传统版本写法的String类

1.3.2现代版写法的String类

1.3写时拷贝(了解)

2.扩展阅读:

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1. 经典的string类问题

//为了和标准库区分，此处使用String
class String
{
public:/*String():_str(new char[1]){*_str = '\0'}*///String(const char* str = '\0') 错误示范//String(const char* str = nullptr)错误示范String(const char* str = ""){//构造String类对象时，如果传递nullptr指针,可以认定程序非法if(ptr == nullptr){assert(false);return ;}_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str,str);}~String(){if(_str){delete[] _str;_str = nullptr;}}
private:char* _str;
};//测试
void TsstString()
{String s1("hello cx");String s2(s1);
}

说明：上述String类没有显示定义其拷贝构造函数与赋值运算符重载，此时编译器会合成默认的，当是s1构造s2时，编译器会调用默认的拷贝构造。最终导致的问题是，s1、s2共用同一块内存空间，在释放时同一块空间被释放多次而引起程序崩溃，这种拷贝方式称为浅拷贝。

2. 浅拷贝

浅拷贝：也称位拷贝，编译器只是将对象中的值拷贝过来。如果对象中管理资源，最后就会导致多个对象共享同一份资源，当一个对象销毁时就会将该资源释放掉，而此时另一些对象不知道该资源已经被释放，以为还有效，所以继续对资源进行操作时，就会发生访问违规。

就像一个家庭中有两个孩子，但父母只买了一份玩具，两个孩子愿意一起玩，则万事大吉，万一不想分享就你争我夺，玩具损坏。

可以采用深拷贝解决浅拷贝的问题，即：每个对象都有一份独立的资源，不要和其他对象共享。

父亲给每给每个孩子都买一份玩具，各自玩各自的就不会有问题了。

3. 深拷贝

如果一个类中涉及到资源的管理，其拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数必须要显示给出。一般情况都是按照深拷贝方式提供。

3.1 传统版本写法的String类

class String
{
public:String(const char* str =""){//构造String类对象时，如果传递nullptr指针，可以认为程序非法if(nullptr == str){assert(false);return ;}_str = new char[strlen(str)+1];strcpy(_str,str);}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;}~String(){if(_str){delete[] _str;_str = nullptr;}}private:char* _str;
};

3.2 现代版写法的String类

class String
{
public:String(const char* str = "") {if (nullptr == str){assert(false);return;}_str = new char[strlen(str) + 1];strcpy(_str, str);}String(const String& s):_str(nullptr){String strTmp(s._str);swap(_str, strTmp._str);}//对比下面和上面的赋值哪个实现比较好String& operator=(String s){swap(_str, s._str);return *this;}//String& operator=(const String& s)//{//	if (this != &s)//	{//		String strTmp(s);//		swap(_str, strTmp._str);//	}//	return *this;//}~String(){if (_str){delete[] _str;_str = nullptr;}}private:char* _str;
};