心存希冀
追光而遇目有繁星
沐光而行
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契子✨
在生活中总有很多琐事，不做不行做了又怕麻烦，有时候想要是有个和自己一模一样的人就好了
可以帮我上早读晚修~
就像以上的两个安妮娅一样，可以一个上学一个宅在家看电视
那在创建对象时，可否创建一个与已存在对象一某一样的新对象呢？
答曰 ~ 当然可以，你在现实中办不到了事情，C++都可以帮你做到，不管是对象还是 -- 分身💞
拷贝构造函数概念
⭐ 拷贝构造函数 ：只有单个形参 ，该形参是对本 类类型对象的引用 ( 一般常用 const 修饰 ) ，在用 已存 在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用
简单来说就是： 使用同类型的对象拷贝初始化
为了能让各位老铁更清楚的认识 拷贝构造函数的概念，我们先小小的举个栗子~
cpp
#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
class Date
{
public:
Date(int year = 2024, int month = 4, int day = 13)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void Print()
{
cout << " year = " << _year << " month = " << _month << " day = " << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2024, 4, 14);
d1.Print();
Date d2(d1);
d2.Print();
return 0;
}
cpp
Date d2(d1);以上是拷贝构造的一种写法，以下提供另一种写法跟 赋值 很像
cpp
Date d2 = d1;我们发现此时的 d2 已经具备了 d1的所有特征
拷贝构造的特征
我们来总结一下拷贝构造的特点：
|------------------------------------------------------------------------|
| 拷贝构造函数 是构造函数的一个重载形式 |
| 拷贝构造函数的 参数只有一个 且 必须是类类型对象的引用 ，使用 传值方式编译器直接报错 ， 因为会引发无穷递归调用 |
为什么会引发无穷递归 呢？
我们来看
无穷递归的解释
cpp
#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
class Date
{
public:
Date(int year = 2024, int month = 4, int day = 13)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date & d)" << endl;
_year = d._year;
_month = d._month;
_day = d._day;
}
void Print()
{
cout << "year = " << _year << " month = " << _month << " day = " << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
void Fun(Date d)
{
d.Print();
}
int main()
{
Date d1(2024, 4, 15);
Fun(d1);
return 0;
}
我们发现在上面这段程序中竟然发生了 拷贝构造
调用Fun得先传参而拷贝构造也是在传参中触发的
总结：
⭐自定义类型对象传值传参要调用拷贝构造来完成
那么有没有什么方法有不调用拷贝构造呢 ？还真有而且有两种
传指针
cpp
void Fun(Date* d)
{
d->Print();
}
int main()
{
Date d1(2024, 4, 15);
Fun(&d1);
return 0;
}
为什么传指针就可以呢？
因为此时传的是 d1 的地址，内置类型相当于我把地址拷贝给你
但是可以归可以，但是这样做了的话，就已经不叫拷贝构造函数了，而就是一个以指针变量为形参的构造函数
传引用
cpp
void Fun(Date& d)
{
d.Print();
}
int main()
{
Date d1(2024, 4, 15);
Fun(d1);
return 0;
}这里相当于给 d1 取了别名 d ，实际还是那块地址空间
我们画个图来理解一下：
步骤：
|--------------------------------------------------------------------------------------------|
| <1>当一个对象以值方式传递时，编译器会生成代码调用它的拷贝构造函数生成一个复本 |
| <2>当我们以传值的方式传递时，我们给出一个类实例的实参 ，然后我们都知道我们会得到一个一样的形参 |
| <3>创建这个形参 时，编译器会自动调用类的拷贝构造函数来完成 ，于是在调用创建形参的拷贝函数时，又需要再次创建另外的形参 ，于是就一直循环下去 |
浅拷贝
⭐ 若未显式定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数。默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝
简单来说就是：++不写拷贝构造编译器自动提供的就叫浅拷贝++
cpp
#include<iostream>
using std::cout;
using std::endl;
class Date
{
public:
Date(int year = 2024, int month = 4, int day = 13)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << "year = " << _year << " month = " << _month << " day = " << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2024, 4, 15);
Date d2(d1);
d2.Print();
return 0;
}
这个不写拷贝构造函数依然可以实现我们的拷贝构造~
⭐注意：
在编译器生成的默认拷贝构造函数中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的
既然那么爽不写也能用，那么我还写拷贝构造干嘛呢？？？
我们来看（这其实有局限性）~ 举个例子 -- 栈
错误示范
cpp
#include<iostream>
#include<assert.h>
#include<cstdlib>
using std::cout;
using std::endl;
using StackDataUsing = int;
class Stack
{
public:
Stack(int n);
~Stack();
void push(StackDataUsing x);
StackDataUsing Top();
void Pop();
bool Empty();
private:
StackDataUsing* data;
int top;
int capacity;
};
Stack::Stack(int n = 4)
{
StackDataUsing* newNode = new StackDataUsing[n];
if (newNode == nullptr)
{
perror("new1");
exit(-1);
}
data = newNode;
capacity = n;
top = 0;
}
Stack::~Stack()
{
free(data);
data = nullptr;
top = capacity = 0;
}
void Stack::push(StackDataUsing x)
{
if (capacity == top)
{
StackDataUsing* newNode = new StackDataUsing[2 * capacity];
if (newNode == NULL)
{
perror("new2");
exit(-1);
}
data = newNode;
capacity *= 2;
}
data[top++] = x;
}
StackDataUsing Stack::Top()
{
return data[top - 1];
}
void Stack::Pop()
{
assert(top > 0);
top--;
}
bool Stack::Empty()
{
return top == 0;
}
int main()
{
Stack st1;
st1.push(1);
st1.push(2);
st1.push(3);
Stack st2(st1);
return 0;
}我们想拷贝栈中 st1的元素能成功吗
我们从监视的角度看，好像看起来已经成功了 st1 所有的特性都对的上
但是~
不知道各位老铁有没有发现他们的空间是完全一样的
🌤️报了个完美的错误！！！
浅拷贝，也就是值拷贝是一个字节一个字节的拷贝，但是涉及到资源申请时，还需要慎重考虑
⭐举个栗子：
C语言中结构体传参都是传地址，一旦是传值传参，就是浅拷贝，有可能会出现bug ，因为如果传了 malloc 开辟的地址，结构体传过来修改了，就可能改了原来的结构体。这是C语言的bug
栈也是这样~
我们的 top、capacity 这样拷贝没问题，但是问题出在了 data 上，因为这里是指针也就是说将 st1 中 data 所指向的空间地址拷贝给了 st2 ，它们两的 data 指向同一块空间，程序结束后自然要析构的，这样就导致对同一块空间析构了两次，致使程序报错
总结：
|--------------------------------------------------------|
| 类中如果没有涉及资源申请时，拷贝构造函数是否写都可以；一旦涉及到资源申请时，则拷贝构造函数是一定要写 |
深拷贝
那么以上栈的代码该怎么拷贝构造呢？
C++的命名风格很独特~有浅拷贝自然就有深拷贝，涉及资源申请的拷贝都要用深拷贝
先做个小总结：
|-----|--------------------------------------------------|
| 浅拷贝 | 只是复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化 |
| 深拷贝 | 开辟和原来一样大的空间，并将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变 |
栈的深拷贝写法：
cpp
Stack(const Stack& st)
{
data = (StackDataUsing*)malloc(sizeof(StackDataUsing) * st.capacity);
if (data == nullptr)
{
perror("malloc");
return;
}
memcpy(data, st.data, sizeof(StackDataUsing) * st.top);
top = st.top;
capacity = st.capacity;
}
这样就没有任何报错了~我们来看是两个不同的空间哎！！！
这也就证明了深拷贝就是：开辟和原来一样大的空间，并将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变
拷贝构造函数典型调用场景
|---------------|
| 使用已存在对象创建新对象 |
| 函数参数类型为类类型对象 |
| 函数返回值类型为类类型对象 |
cpp
class Date
{
public:
Date(int year, int minute, int day)
{
cout << "Date(int,int,int):" << this << endl;
}
Date(const Date& d)
{
cout << "Date(const Date& d):" << this << endl;
}
~Date()
{
cout << "~Date():" << this << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
Date Test(Date d)
{
Date temp(d);
return temp;
}
int main()
{
Date d1(2022,1,13);
Test(d1);
return 0;
}
⭐为了提高程序效率，一般对象传参时，尽量使用引用类型，返回时根据实际场景，能用引用尽量使用引用
总结
|-------------------------------------------|
| 如果没有管理资源，一般情况不需要写拷贝构造，默认生成的拷贝构造就可以 |
| 如果都是自定义类型成员，内置类型成员没有指向资源，也类似默认生成的拷贝构造就可以 |
| 一般情况下，不需要显示写析构函数，就不需要写拷贝构造 |
| 如果内部有指针、一些值指向资源，需要显示写析构释放，通常就需要显示写构造完成深拷贝 |
先介绍到这里啦~
有不对的地方请指出 💞