【C++入门】—— 【什么时候需要用到深拷贝】C++的类中何时需要用到深拷贝？保姆级别带你罗列所有可能！

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索引与导读

一、什么是深拷贝
二、什么时候需要"深拷贝"？
- [1）情况 A：不需要显式实现 (如 Date)](#1）情况 A：不需要显式实现 (如 Date))
- [2）情况 B：必须显式实现 (如 Stack)------深拷贝](#2）情况 B：必须显式实现 (如 Stack)——深拷贝)
- [3）情况 C：不需要显式实现 (如 MyQueue)](#3）情况 C：不需要显式实现 (如 MyQueue))
[💻结尾--- 核心连接协议](#💻结尾— 核心连接协议)

一、什么是深拷贝

深拷贝是指在复制一个对象时，不仅复制对象本身，还会递归地复制其引用的所有子对象

🚩在内存中开辟一块全新的空间，将原对象的所有层级完整地克隆一份。副本与原件完全解耦，互不影响
基本类型

(Number, String, etc.)
null
引用类型

(Object, Array)
是
否
否
是
开始拷贝
判断数据类型
直接返回该值
直接返回 null
是否已拷贝过?

循环引用检查
返回已缓存的引用
创建新对象/数组容器
记录到已拷贝映射表
遍历原对象属性
递归调用深拷贝函数
将结果赋值给新容器
属性遍历完?
返回新容器
结束

二、什么时候需要"深拷贝"？

通过Date、Stack和MyQueue做了对比：

1）情况 A：不需要显式实现 (如 Date)

成员全是内置类型，且没有指向外部资源。默认的浅拷贝就够了

Date

cpp 复制代码

class Date {
public:
    Date(int year = 2026, int month = 1, int day = 1) 
        : _year(year), _month(month), _day(day) {}

    // 不需要写赋值运算符，默认拷贝即可满足
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

2）情况 B：必须显式实现 (如 Stack)------深拷贝

如果类中涉及堆区内存申请（如 new、malloc），默认的浅拷贝会导致两个对象指向同一块内存，引发二次析构和内存泄漏。

Stack

cpp 复制代码

class Stack {
public:
    Stack(int capacity = 4) {
        _a = new int[capacity]; // 涉及堆内存申请
        _size = 0;
        _capacity = capacity;
    }

    // 赋值运算符重载（深拷贝实现）
    Stack& operator=(const Stack& st) {
        if (this != &st) {
            // 1. 释放原有资源
            delete[] _a; 
            // 2. 开辟新空间
            _a = new int[st._capacity]; 
            // 3. 拷贝数据
            memcpy(_a, st._a, sizeof(int) * st._size); 
            _size = st._size;
            _capacity = st._capacity;
        }
        return *this;
    }

    ~Stack() {
        delete[] _a; // 析构函数释放内存
    }

private:
    int* _a;
    int _size;
    int _capacity;
};

3）情况 C：不需要显式实现 (如 MyQueue)

如果 MyQueue 内部成员是 Stack，虽然 Stack 需要深拷贝，但 MyQueue 会自动调用 Stack 的赋值运算符，所以 MyQueue 反而不需要自己写

MyQueue

cpp 复制代码

class MyQueue {
public:
    // 虽然 Stack 需要深拷贝，但 MyQueue 会自动调用 Stack 的赋值运算符
    // 因此 MyQueue 反而不需要显式写深拷贝函数
private:
    Stack _pushst;
    Stack _popst;
};

💻结尾--- 核心连接协议

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