詳解C++ 拷貝構(gòu)造函數(shù)
拷貝構(gòu)造函數(shù)是一種特殊的構(gòu)造函數(shù),它在創(chuàng)建對(duì)象時(shí),是使用同一類中之前創(chuàng)建的對(duì)象來初始化新創(chuàng)建的對(duì)象。拷貝構(gòu)造函數(shù)通常用于:
- 通過使用另一個(gè)同類型的對(duì)象來初始化新創(chuàng)建的對(duì)象。
- 復(fù)制對(duì)象把它作為參數(shù)傳遞給函數(shù)。
- 復(fù)制對(duì)象,并從函數(shù)返回這個(gè)對(duì)象。
如果在類中沒有定義拷貝構(gòu)造函數(shù),編譯器會(huì)自行定義一個(gè)。如果類帶有指針變量,并有動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配,則它必須有一個(gè)拷貝構(gòu)造函數(shù)??截悩?gòu)造函數(shù)的最常見形式如下:
classname (const classname &obj) { // 構(gòu)造函數(shù)的主體 }
在這里,obj 是一個(gè)對(duì)象引用,該對(duì)象是用于初始化另一個(gè)對(duì)象的。
#include <iostream> using namespace std; class Line { public: int getLength( void ); Line( int len ); // 簡(jiǎn)單的構(gòu)造函數(shù) Line( const Line &obj); // 拷貝構(gòu)造函數(shù) ~Line(); // 析構(gòu)函數(shù) private: int *ptr; }; // 成員函數(shù)定義,包括構(gòu)造函數(shù) Line::Line(int len) { cout << "調(diào)用構(gòu)造函數(shù)" << endl; // 為指針分配內(nèi)存 ptr = new int; *ptr = len; } Line::Line(const Line &obj) { cout << "調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)并為指針 ptr 分配內(nèi)存" << endl; ptr = new int; *ptr = *obj.ptr; // 拷貝值 } Line::~Line(void) { cout << "釋放內(nèi)存" << endl; delete ptr; } int Line::getLength( void ) { return *ptr; } void display(Line obj) { cout << "line 大小 : " << obj.getLength() <<endl; } // 程序的主函數(shù) int main( ) { Line line(10); display(line); return 0; }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)并為指針 ptr 分配內(nèi)存
line 大小 : 10
釋放內(nèi)存
釋放內(nèi)存
下面的實(shí)例對(duì)上面的實(shí)例稍作修改,通過使用已有的同類型的對(duì)象來初始化新創(chuàng)建的對(duì)象:
#include <iostream> using namespace std; class Line { public: int getLength( void ); Line( int len ); // 簡(jiǎn)單的構(gòu)造函數(shù) Line( const Line &obj); // 拷貝構(gòu)造函數(shù) ~Line(); // 析構(gòu)函數(shù) private: int *ptr; }; // 成員函數(shù)定義,包括構(gòu)造函數(shù) Line::Line(int len) { cout << "調(diào)用構(gòu)造函數(shù)" << endl; // 為指針分配內(nèi)存 ptr = new int; *ptr = len; } Line::Line(const Line &obj) { cout << "調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)并為指針 ptr 分配內(nèi)存" << endl; ptr = new int; *ptr = *obj.ptr; // 拷貝值 } Line::~Line(void) { cout << "釋放內(nèi)存" << endl; delete ptr; } int Line::getLength( void ) { return *ptr; } void display(Line obj) { cout << "line 大小 : " << obj.getLength() <<endl; } // 程序的主函數(shù) int main( ) { Line line1(10); Line line2 = line1; // 這里也調(diào)用了拷貝構(gòu)造函數(shù) display(line1); display(line2); return 0; }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
調(diào)用構(gòu)造函數(shù)
調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)并為指針 ptr 分配內(nèi)存
調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)并為指針 ptr 分配內(nèi)存
line 大小 : 10
釋放內(nèi)存
調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)并為指針 ptr 分配內(nèi)存
line 大小 : 10
釋放內(nèi)存
釋放內(nèi)存
釋放內(nèi)存
關(guān)于為什么當(dāng)類成員中含有指針類型成員且需要對(duì)其分配內(nèi)存時(shí),一定要有總定義拷貝構(gòu)造函數(shù)??
默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)實(shí)現(xiàn)的只能是淺拷貝,即直接將原對(duì)象的數(shù)據(jù)成員值依次復(fù)制給新對(duì)象中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)成員,并沒有為新對(duì)象另外分配內(nèi)存資源。
這樣,如果對(duì)象的數(shù)據(jù)成員是指針,兩個(gè)指針對(duì)象實(shí)際上指向的是同一塊內(nèi)存空間。
在某些情況下,淺拷貝回帶來數(shù)據(jù)安全方面的隱患。
當(dāng)類的數(shù)據(jù)成員中有指針類型時(shí),我們就必須定義一個(gè)特定的拷貝構(gòu)造函數(shù),該拷貝構(gòu)造函數(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)原對(duì)象和新對(duì)象之間數(shù)據(jù)成員的拷貝,而且可以為新的對(duì)象分配單獨(dú)的內(nèi)存資源,這就是深拷貝構(gòu)造函數(shù)。
如何防止默認(rèn)拷貝發(fā)生
聲明一個(gè)私有的拷貝構(gòu)造函數(shù),這樣因?yàn)榭截悩?gòu)造函數(shù)是私有的,如果用戶試圖按值傳遞或函數(shù)返回該類的對(duì)象,編譯器會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤,從而可以避免按值傳遞或返回對(duì)象。
總結(jié):
當(dāng)出現(xiàn)類的等號(hào)賦值時(shí),會(huì)調(diào)用拷貝函數(shù),在未定義顯示拷貝構(gòu)造函數(shù)的情況下,系統(tǒng)會(huì)調(diào)用默認(rèn)的拷貝函數(shù)——即淺拷貝,它能夠完成成員的一一復(fù)制。當(dāng)數(shù)據(jù)成員中沒有指針時(shí),淺拷貝是可行的。但當(dāng)數(shù)據(jù)成員中有指針時(shí),如果采用簡(jiǎn)單的淺拷貝,則兩類中的兩個(gè)指針將指向同一個(gè)地址,當(dāng)對(duì)象快結(jié)束時(shí),會(huì)調(diào)用兩次析構(gòu)函數(shù),而導(dǎo)致指針懸掛現(xiàn)象。所以,這時(shí),必須采用深拷貝。
深拷貝與淺拷貝的區(qū)別就在于深拷貝會(huì)在堆內(nèi)存中另外申請(qǐng)空間來儲(chǔ)存數(shù)據(jù),從而也就解決了指針懸掛的問題。簡(jiǎn)而言之,當(dāng)數(shù)據(jù)成員中有指針時(shí),必須要用深拷貝。
以上就是詳解C++ 拷貝構(gòu)造函數(shù)的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于C++ 拷貝構(gòu)造函數(shù)的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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