C++ 中的深浅拷贝

浅拷贝是逐字节拷贝对象的成员变量 ，这里如果成员变量是指针，很明显，只拷贝了指针储存的地址 ，并没有去拷贝指针指向的值。由此引出了C++中的深浅拷贝。拷贝赋值与拷贝构造类似，这里以拷贝构造为例来说明深浅拷贝。

首先，这里我们有一个类，先不写拷贝构造函数：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>

class TestClass {
public:
  TestClass(int num)
    : num_{ 1 },
    num_ptr_{ new int(num) }
  {
    std::cout << "default constructor\n";
  }

  ~TestClass() {
    num_ptr_ = nullptr;
    std::cout << "destructor\n";
  }

private:
  int num_;
  int* num_ptr_;
};

int main() {
  int num{ 1 };
  TestClass test_default{ num }; // 默认构造
  TestClass test_move{ test_default };  // 拷贝构造

  std::cout << "Program finished!\n";
  return 0;
}

一个类如果不显示写拷贝构造函数，那么编译器会自动为这个类对象创建一个拷贝构造函数，默认行为是逐字节拷贝对象成员变量，我们看调试结果：

两个对象中num_ptr_地址相同，指向的值相同，这就是浅拷贝。

接着我们补充拷贝构造函数：

cpp 复制代码

// 拷贝构造
TestClass(const TestClass& other)
  : num_{ other.num_ },
  num_ptr_{ new int(*other.num_ptr_) }
{
  std::cout << "copy constructor\n";
}

然后看调试结果：

两个对象中num_ptr_地址不同，指向的值相同，这就是深拷贝。深拷贝确保了两个对象没有共享同一份数据。

写了拷贝构造函数以后，编译器不再自动生成，而是调用我们写的拷贝构造函数，具体是深拷贝还是浅拷贝取决于我们写的这个拷贝构造函数。如果我们在这个拷贝构造函数中做了浅拷贝，那么实际上最终还是浅拷贝。

最后贴出完整代码：

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <vector>

class TestClass {
public:
  TestClass(int num)
    : num_{ 1 },
    num_ptr_{ new int(num) }
  {
    std::cout << "default constructor\n";
  }

  // 拷贝构造
  TestClass(const TestClass& other)
    : num_{ other.num_ },
    num_ptr_{ new int(*other.num_ptr_) }
  {
    std::cout << "copy constructor\n";
  }

  ~TestClass() {
    num_ptr_ = nullptr;
    std::cout << "destructor\n";
  }

private:
  int num_;
  int* num_ptr_;
};

int main() {
  int num{ 1 };
  TestClass test_default{ num }; // 默认构造
  TestClass test_move{ test_default };  // 拷贝构造

  std::cout << "Program finished!\n";
  return 0;
}