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c/c++/c++11 浅拷贝和深拷贝

2020-09-28  本文已影响0人  mfdalf
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目录

1 c++拷贝

1.1 拷贝构造函数

1.2 浅拷贝

1.3 深拷贝

2 c语言拷贝

2.1 浅拷贝

2.2 深拷贝

3 c++11 深拷贝

正文

1 c++拷贝

1.1 拷贝构造函
c++通过拷贝构造函数实现对象拷贝.所以先介绍一下拷贝构造函数.
实例:

class CA
{
 public:
  CA(int b,char* cstr)
  {    ...  }
  CA(const CA& C)
  {
   a=C.a;
   str=C.str
  }
 private:
  int a;
  char *str;
};

CA A(100,"123")//构造函数赋值
CExample B=A;//拷贝构造函数赋值
CExample C(A);//拷贝构造函数赋值
CExample D; D=A;//赋值构造函数赋值
g_fun(A);//传值拷贝调用对象构造函数

拷贝构造函数实现分析:
调用g_Fun()时,会产生以下几个重要步骤:
(1).函数调用传值拷贝,会先会产生一个临时变量,就叫 C 吧。
(2).然后调用拷贝构造函数把A的值给C.整个这两个步骤有点像:CA C(A);
(3).等g_Fun()执行完后, 析构掉 C 对象。C对象完成了在g_Fun()函数内部的工作.
1.2 浅拷贝
浅拷贝只拷贝基本数据类型(非指针变量).
对于指针变量,对象B的指针变量会指向对象A的指针变量内存,不会拷贝.
类缺省拷贝构造函数是浅拷贝.上例中的拷贝构造函数的实现就是浅拷贝.
浅拷贝的问题是如果对象中变量带有指针,则会发生错误.因为两个指针指向同一个内存,一个对象修改,另一个对象的值也被更改了.
当在析构的时候,会发生两次free同一个内存,造成错误.

下面的link介绍了浅拷贝和c的简单神拷贝.c++深拷贝参见1.3节,c的高级深拷贝参见2.2节。
参见https://blog.csdn.net/cyy_0802/article/details/80374812
1.3 c++深拷贝
在拷贝构造函数中分配内存,将入参对象的指针变量指向的内存,全部拷贝一份就是深拷贝。
实例分析

class CA
{
 public:
  CA(int b,char* cstr)
  {
   a=b;
   str=new char[b];
   strcpy(str,cstr);
  }
  CA(const CA& C)
  {
   a=C.a;
   str=new char[a]; //深拷贝
   if(str!=0)
    strcpy(str,C.str);
  }
 private:
  int a;
  char *str;
};

CA A(10,"Hello!");//构造函数初始化对象。
CA B=A; //拷贝构造函数.
上例将str的内容拷贝一份,实现了深拷贝.
扩展问题,如果类中变量不是char* str,而是另一个对象的指针会怎么样?

class CB
{
 public:
    CB(int b,CA* q)
  {  ...} 
  CB(const CB& C)
  {  
        aa=C.b; 
        p(C.q); //嵌套调用CA的拷贝构造函数做深拷贝.CA的拷贝构造函数见上例
    }
    private:
    int aa;
  CA *p;
};
CA A(10,"Hello!");//先要创建出类中组合的对象,然后才能拷贝.
CB AA(11,A);//初始化AA
CB BB=AA;//拷贝构造函数

2 c语言拷贝

2.1 浅拷贝
和上面的c++浅拷贝一样. 两个指针指向同一个内存.

char *p,*q="abc";
p=q;

2.2 深拷贝
(1) 如果struct中没有指针变量
直接拷贝内存即可.

struct CC *p,*q;
q=(struct CC*)malloc(sizeof(struct CC));
q->a=100;
...//struct 赋值
memcpy(p,q);

(2) 如果struct中带有指针变量
需要自己实现拷贝函数,将每个item拷贝一份.(实现类似c++的拷贝构造函数)

typedef struct Node//结构体
{
int size;
char *data;
}S_Node;
void CopyNode(S_Node *node3, S_Node node1)//CopyNode 函数实现结构体变量的深拷贝
{
node3->size = node1.size;
node3->data = (char *)malloc(node3->size + 1);//申请空间
assert(node3->data != NULL);
strcpy(node3->data, node1.data);
}
S_Node node1;
node1.data = (char *)malloc(sizeof(char)*100);
S_Node node3;
CopyNode(&node3, node1);

扩展情况:如果将char *data换成struct S_NodeA *nodeA会怎么样呢?

void CopyStruct(S_Node *node3, S_Node node1)//CopyNode 函数实现结构体变量的深拷贝
{
    node3->size = node1.size;
    node3->data = (char *)malloc(node3->size + 1);//申请空间
    CopyNode(&nodeA,node1);
}

CopyStruct将非struct的item拷贝一份。nodeA需要嵌套拷贝.调用拷贝S_Node的函数CopyNode完成拷贝.
总结:浅拷贝就是指针赋值,不分配内存,两个指针指向一个内存. 深拷贝就是拷贝指针指向的内存.如果有嵌套对象的话,嵌套拷贝.

3 C++11 深拷贝

c++11 使用移动构造函数实现深拷贝
移动构造函数的原理是,指针A和B同时指向一块内存,然后将原来的A指针置NULL. 这样避免了两个指针指向同一个内存,也避免了内存拷贝.

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