對深拷貝與淺拷貝的再次理解
??? 記得11年底找工作的時候，面試時曾經遇到有面試官問的對深拷貝與淺拷貝的理解，那時候自己回來查了資料，寫了篇博客，感覺自己理解了，其實理解的不深刻，最近在調試bug的時候，再次遇到深拷貝與淺拷貝，認真分析了，寫寫自己的心得吧。
??? 先說下自己的理解吧，淺拷貝，即在定義一個類A，使用類似A?obj;??A?obj1(obj);或者A?obj1?=?obj;?時候，由于沒有自定義拷貝構造函數，C++編譯器自動會產生一個默認的拷貝構造函數。這個默認的拷貝構造函數采用的是“位拷貝”（淺拷貝），而非“值拷貝”（深拷貝）的方式，如果類中含有指針變量，默認的拷貝構造函數必定出錯。
用一句簡單的話來說就是淺拷貝，只是對指針的拷貝，拷貝后兩個指針指向同一個內存空間，深拷貝不但對指針進行拷貝，而且對指針指向的內容進行拷貝，經深拷貝后的指針是指向兩個不同地址的指針。
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??? 淺拷貝會出現什么問題呢？
假如有一個成員變量的指針，char?*m_data;
其一，淺拷貝只是拷貝了指針，使得兩個指針指向同一個地址，這樣在對象塊結束，調用函數析構的時，會造成同一份資源析構2次，即delete同一塊內存2次，造成程序崩潰。
其二，淺拷貝使得obj.m_data和obj1.m_data指向同一塊內存，任何一方的變動都會影響到另一方。
其三，在釋放內存的時候，會造成obj1.m_data原有的內存沒有被釋放（這句話，剛開始我不太理解，如果沒有走自定義的拷貝構造函數，申請內存空間，A?obj1(obj);也不走默認構造函數，走的是默認的拷貝構造函數，何來分配空間直說，更不會造成obj1.m_data原有的內存沒有被釋放，這里剛開始我一直有疑問），造成內存泄露。
事實是這樣的，當delete?obj.m_data,?obj.m_data內存被釋放后，由于之前obj.m_data和obj1.m_data指向的是同一個內存空間，obj1.m_data所指的空間不能在被利用了，delete?obj1.m_data也不會成功，一致已經無法操作該空間，所以導致內存泄露。
??? 深拷貝采用了在堆內存中申請新的空間來存儲數據，這樣每個可以避免指針懸掛。
??? 下面來看看類string的拷貝構造函數
[cpp] view plain
copy class?String?? {?? ????public:?? ????????String(const?String?&other);?????? ????private:?? ????????char?*m_data;????? };???? ?? String(const?String?&other)?? {????? ????int?length?=?strlen(other.m_data);?? ????m_data?=?new?char[length?+?1];?? ????strcpy(m_data,?other.m_data);??}???
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??? 可以看到在拷貝構造函數中為成員變量申請了新的內存空間，這就使得兩個對象的成員變量不指向同一個內存空間，除非你的確需要這樣做，用于實現一些其他的用途。
??? 淺拷貝：也就是在對象復制時，只是對對象中的數據成員進行簡單的賦值，如果對象中存在動態成員，即指針，淺拷貝就會出現問題，下面代碼：
[cpp] view plain
copy #include?<stdio.h>????class?A??{??????public:??????????A()????????????????{??????????????m_data?=?new?char(100);??????????????printf("默認構造函數\n");??????????}??????????~A()???????????????{??????????????if(m_data?!=?NULL)??????????????{??????????????????delete?m_data;??????????????????m_data?=?NULL;??????????????????printf("析構函數\n");??????????????}??????????}??????private:??????????char?*m_data;???????};????int?main()??{??????A?a;??????A?b(a);?????????return?0;??}??
運行結果：
***?glibc?detected?***?./simple:?double?free?or?corruption?(fasttop):?0x000000000c62a010?***
分析：由于沒有拷貝構造函數，走編譯器默認的拷貝構造函數，A?b(a);?進行對象析構時，會造成釋放同一內存空間2次，導致內存泄露。
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??? 深拷貝：對于深拷貝，針對成員變量存在指針的情況，不僅僅是簡單的指針賦值，而是重新分配內存空間，如下：
[cpp] view plain
copy #include?<stdio.h>??#include?<string>????class?A??{??????public:??????????A()????????????????{??????????????m_pdata?=?new?char(100);??????????????printf("默認構造函數\n");??????????}????????????A(const?A&?r)??????????{??????????????m_pdata?=?new?char(100);??????????????????memcpy(m_pdata,?r.m_pdata,?strlen(r.m_pdata));??????????????printf("copy構造函數\n");??????????}????????????~A()???????????????{??????????????if(m_pdata?!=?NULL)??????????????{??????????????????delete?m_pdata;??????????????????printf("析構函數\n");??????????????}??????????}????????private:??????????char?*m_pdata;???????};????int?main()??{??????A?a;??????A?b(a);?????????return?0;??}??
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??? 下面是我在具體的應用中使用深拷貝的情況，現在把這個demo貼出來：
[cpp] view plain
copy #include?<iostream>??#include?<errno.h>??#include?<vector>??#include?<stdio.h>????using?namespace?std;??????typedef?struct?_RECODER_VALUE_STRU??{??????????int?Id;??????????int?Age;??}RECODER_VALUE_STRU;????class?recorder??{??????????public:??????????????????recorder()??????????????????{??????????????????????????m_stru_RecValue.Id?=?-1;??????????????????????????m_stru_RecValue.Age?=?-1;??????????????????????????m_pRecValue?=?&m_stru_RecValue;????????????????????????????m_paddr?=?new?char[100];??????????????????????????memset(m_paddr,0x00?,100);????????????????????????????printf("默認?construct?recorder->&m_stru_RecValue:?%x,\t?m_pRecValue:?%x\t?m_paddr:?%x\n",?&m_stru_RecValue,?m_pRecVa??lue,?m_paddr);??????????????????}????????????????????????????????????????????????????????????????????????recorder(int?iId,?int?iAge)??????????????????{??????????????????????????m_stru_RecValue.Id?=?iId;??????????????????????????m_stru_RecValue.Age?=?iAge;??????????????????????????m_pRecValue?=?&m_stru_RecValue;????????????????????????????m_paddr?=?new?char[100];??????????????????????????memset(m_paddr,?0x00?,100);??????????????????????????memcpy(m_paddr,?&iAge,?sizeof(int));????????????????????????????printf("construct?recorder->&m_stru_RecValue:?%x?\t?m_pRecValue:?%x\t?m_paddr:?%x\n",?&m_stru_RecValue,?m_pRecValue,??m_paddr);??????????????????}????????????????????~recorder()??????????????????{??????????????????????????????????????????????????????????????????}????????????public:??????????????????RECODER_VALUE_STRU?m_stru_RecValue;??????????????????void*?m_pRecValue;??????????????????char?*m_paddr;??};????int?main()??{??????????cout?<<"測試默認構造函數"<<endl<<endl;??????????recorder?btest;??????????recorder?btest1(btest);????????????printf("非參：btest?->&m_stru_RecValue:?%x\t?addr:?%x\t?m_paddr:?%x\n",??&btest.m_stru_RecValue,?btest.m_pRecValue,??btest.m_paddr);??????????printf("非參：btest1->&m_stru_RecValue:?%x\t?addr:?%x\t?m_paddr:?%x\n",?&btest1.m_stru_RecValue,?btest1.m_pRecValue,?btest1.m_paddr);??????????????cout?<<?endl<<"測試帶參數的構造函數"<<endl<<endl;??????????????recorder?btest2(1,?100);??????????recorder?btest3(btest2);??????????printf("帶參：btest2->m_stru_RecValue:?%x\t?m_pRecValue:?%x\t,?m_paddr:?%x\n",?&btest2.m_stru_RecValue,?btest2.m_pRecValue,?btest2.m_??paddr);??????????printf("帶參：btest3->m_stru_RecValue:?%x\t?m_pRecValue:?%x\t,?m_paddr:?%x\n",?&btest3.m_stru_RecValue,?btest3.m_pRecValue,?btest3.m_??paddr);??????????????return?0;??}??
對比結果：
注釋掉自定義拷貝構造函數,運行結果：
測試默認構造函數
默認?construct?recorder->&m_stru_RecValue:?ddbb8de0,?????m_pRecValue:?ddbb8de0???m_paddr:?1b8a0010
非參：btest?->&m_stru_RecValue:?ddbb8de0?????????addr:?ddbb8de0??m_paddr:?1b8a0010
非參：btest1->&m_stru_RecValue:?ddbb8dc0?????????addr:?ddbb8de0??m_paddr:?1b8a0010
測試帶參數的構造函數
construct?recorder->&m_stru_RecValue:?ddbb8da0???m_pRecValue:?ddbb8da0???m_paddr:?1b8a0080
帶參：btest2->m_stru_RecValue:?ddbb8da0??m_pRecValue:?ddbb8da0??,?m_paddr:?1b8a0080
帶參：btest3->m_stru_RecValue:?ddbb8d80??m_pRecValue:?ddbb8da0??,?m_paddr:?1b8a0080
默認拷貝構造函數結果分析：
通過結果可以看出，當成員變量為指針變量的時候，指針成員變量指向的地址都是同一個地址，無論是申請空間的成員變量m_pRecValue，和僅僅作為指針賦值的成員變量m_paddr；結構體的地址是變化的，除了指針淺拷貝與深拷貝沒什么區別。
打開自定義拷貝構造函數，運行結果：
測試默認構造函數
默認?construct?recorder->&m_stru_RecValue:?58bb9e20,?????m_pRecValue:?58bb9e20???m_paddr:?7a2c010
拷貝?construct?recorder->&m_stru_RecValue:?58bb9e00??????m_pRecValue:?58bb9e00???m_paddr:?7a2c080
非參：btest?->&m_stru_RecValue:?58bb9e20?????????addr:?58bb9e20??m_paddr:?7a2c010
非參：btest1->&m_stru_RecValue:?58bb9e00?????????addr:?58bb9e00??m_paddr:?7a2c080
測試帶參數的構造函數
construct?recorder->&m_stru_RecValue:?58bb9de0???m_pRecValue:?58bb9de0???m_paddr:?7a2c0f0
拷貝?construct?recorder->&m_stru_RecValue:?58bb9dc0??????m_pRecValue:?58bb9dc0???m_paddr:?7a2c160
帶參：btest2->m_stru_RecValue:?58bb9de0??m_pRecValue:?58bb9de0??,?m_paddr:?7a2c0f0
帶參：btest3->m_stru_RecValue:?58bb9dc0??m_pRecValue:?58bb9dc0??,?m_paddr:?7a2c160
自定義深拷貝構造函數結果分析：
從結果可以看出，所有成員變量的地址都不相同。
其他：
1.?有時候為了防止默認拷貝發生，可以聲明一個私有的拷貝構造函數（不用寫代碼），這樣的話，如果試圖調用?A? b(a);?就調用了私有的拷貝構造函數，編譯器會報錯，這也是一種偷懶的做法。
2.??一個類中可以存在多個拷貝構造函數，例如：
[cpp] view plain
copy Calss?A??{??Public:??X(const?X&);??X(X?&);??X(X&?,?int??iData);??}??
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暫時就先分析到這里，如果以后遇到新的關于拷貝構造的情況，會繼續分析。
如是轉載，請指明原出處：
http://blog.csdn.net/feitianxuxue，謝謝合作！
總結
以上是生活随笔為你收集整理的对深拷贝与浅拷贝的再次理解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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