C++
中對象的復制就如同“克隆”，用一個已有的對象快速地復制出多個完全相同的對象。一般而言，以下三種情況都會使用到對象的復制：
（1）建立一個新對象，并用另一個同類的已有對象對新對象進行初始化，例如：
|
class Rect
{
private:
int width;
int height;
};
Rect rect1;
Rect rect2(rect1); // 使用rect1初始化rect2，此時會進行對象的復制
|
（2）當函數(shù)的參數(shù)為類的對象時，這時調(diào)用此函數(shù)時使用的是值傳遞，也會產(chǎn)生對象的復制，例如：
|
void fun1(Rect rect)
{
...
}
int main()
{
Rect rect1;
fun1(rect1); // 此時會進行對象的復制
return 0;
}
|
（3）函數(shù)的返回值是類的對象時，在函數(shù)調(diào)用結束時，需要將函數(shù)中的對象復制一個臨時對象并傳給改函數(shù)的調(diào)用處，例如：
|
Rect fun2()
{
Rect rect;
return rect;
}
int main()
{
Rect rect1;
rect1=fun2();
// 在fun2返回對象時，會執(zhí)行對象復制，復制出一臨時對象，
// 然后將此臨時對象“賦值”給rect1
return 0;
}
|
對象的復制都是通過一種特殊的構造函數(shù)來完成的，這種特殊的構造函數(shù)就是拷貝構造函數(shù)（copy
constructor，也叫復制構造函數(shù)）。拷貝構造函數(shù)在大多數(shù)情況下都很簡單，甚至在我們都不知道它存在的情況下也能很好發(fā)揮作用，但是在一些特殊
情況下，特別是在對象里有動態(tài)成員的時候，就需要我們特別小心地處理拷貝構造函數(shù)了。下面我們就來看看拷貝構造函數(shù)的使用。
一、默認拷貝構造函數(shù)
很多時候在我們都不知道拷貝構造函數(shù)的情況下，傳遞對象給函數(shù)參數(shù)或者函數(shù)返回對象都能很好的進行，這是因為編譯器會給我們自動產(chǎn)生一個拷貝構造函數(shù)，這
就是“默認拷貝構造函數(shù)”，這個構造函數(shù)很簡單，僅僅使用“老對象”的數(shù)據(jù)成員的值對“新對象”的數(shù)據(jù)成員一一進行賦值，它一般具有以下形式：
Rect::Rect(const Rect& r)
{
width = r.width;
height = r.height;
} |
當然，以上代碼不用我們編寫，編譯器會為我們自動生成。但是如果認為這樣就可以解決對象的復制問題，那就錯了，讓我們來考慮以下一段代碼：
|
class Rect
{
public:
Rect() // 構造函數(shù)，計數(shù)器加1
{
count++;
}
~Rect() // 析構函數(shù)，計數(shù)器減1
{
count--;
}
static int getCount() // 返回計數(shù)器的值
{
return count;
}
private:
int width;
int height;
static int count; // 一靜態(tài)成員做為計數(shù)器
};
int Rect::count = 0; // 初始化計數(shù)器
int main()
{
Rect rect1;
cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;
Rect rect2(rect1); // 使用rect1復制rect2，此時應該有兩個對象
cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;
return 0;
}
|
這段代碼對前面的類進行了一下小小的修改，加入了一個靜態(tài)成員，目的是進行計數(shù)，統(tǒng)計創(chuàng)建的對象的個數(shù)，在每個對象創(chuàng)建時，通過構造函數(shù)進行遞增，在銷毀
對象時，通過析構函數(shù)進行遞減。在主函數(shù)中，首先創(chuàng)建對象rect1，輸出此時的對象個數(shù)，然后使用rect1復制出對象rect2，再輸出此時的對象個
數(shù)，按照理解，此時應該有兩個對象存在，但實際程序運行時，輸出的都是1，反應出只有1個對象。此外，在銷毀對象時，由于會調(diào)用銷毀兩個對象，類的析構函
數(shù)會調(diào)用兩次，此時的計數(shù)器將變?yōu)樨摂?shù)。出現(xiàn)這些問題最根本就在于在復制對象時，計數(shù)器沒有遞增，解決的辦法就是重新編寫拷貝構造函數(shù)，在拷貝構造函數(shù)中
加入對計數(shù)器的處理，形成的拷貝構造函數(shù)如下：
|
class Rect
{
public:
Rect() // 構造函數(shù)，計數(shù)器加1
{
count++;
}
Rect(const Rect& r) // 拷貝構造函數(shù)
{
width = r.width;
height = r.height;
count++; // 計數(shù)器加1
}
~Rect() // 析構函數(shù)，計數(shù)器減1
{
count--;
}
static int getCount() // 返回計數(shù)器的值
{
return count;
}
private:
int width;
int height;
static int count; // 一靜態(tài)成員做為計數(shù)器
};
|
自己編寫拷貝構造函數(shù)又可以分為兩種情況——淺拷貝與深拷貝。
二、淺拷貝
所謂淺拷貝，指的是在對象復制時，只是對對象中的數(shù)據(jù)成員進行簡單的賦值，上面的例子都是屬于淺拷貝的情況，默認拷貝構造函數(shù)執(zhí)行的也是淺拷貝。大多情況
下“淺拷貝”已經(jīng)能很好地工作了，但是一旦對象存在了動態(tài)成員，那么淺拷貝就會出問題了，讓我們考慮如下一段代碼：
|
class Rect
{
public:
Rect() // 構造函數(shù)，p指向堆中分配的一空間
{
p = new int(100);
}
~Rect() // 析構函數(shù)，釋放動態(tài)分配的空間
{
if(p != NULL)
{
delete p;
}
}
private:
int width;
int height;
int *p; // 一指針成員
};
int main()
{
Rect rect1;
Rect rect2(rect1); // 復制對象
return 0;
}
|
在這段代碼運行結束之前，會出現(xiàn)一個運行錯誤。原因就在于在進行對象復制時，對
于動態(tài)分配的內(nèi)容沒有進行正確的操作。我們來分析一下：
在運行定義rect1對象后，
由于
在構造函數(shù)中有一個動態(tài)分配的語句，因此執(zhí)行后的內(nèi)存情況大致如下：
在使用rect1復制rect2時，由于執(zhí)行的是淺拷貝，只是將成員的值進行賦值，所以此時rect1.p和rect2.p具有相同的值，也即這兩個指針指向了堆里的同一個空間，如下圖所示：
當然，這不是我們所期望的結果，在銷毀對象時，兩個對象的析構函數(shù)將對同一個內(nèi)存空間釋放兩次，這就是錯誤出現(xiàn)的原因。我們需要的不是兩個p有相同的值，而是兩個p指向的空間有相同的值，解決辦法就是使用“深拷貝”。
三、深拷貝
在“深拷貝”的情況下，對于對象中動態(tài)成員，就不能僅僅簡單地賦值了，而應該重新動態(tài)分配空間，如上面的例子就應該按照如下的方式進行處理：
class Rect
{
public:
Rect() // 構造函數(shù)，p指向堆中分配的一空間
{
p = new int(100);
}
Rect(const Rect& r)
{
width = r.width;
height = r.height;
p = new int; // 為新對象重新動態(tài)分配空間
*p = *(r.p);
}
~Rect() // 析構函數(shù)，釋放動態(tài)分配的空間
{
if(p != NULL)
{
delete p;
}
}
private:
int width;
int height;
int *p; // 一指針成員
};
|
此時，在完成對象的復制后，內(nèi)存的一個大致情況如下：
此時rect1的p和rect2的p各自指向一段內(nèi)存空間，但它們指向的空間具有相同的內(nèi)容，這就是所謂的“深拷貝”。
此外，在與“對象的復制”很類似的“對象的賦值”的情況下，也會出現(xiàn)同樣的問題。在“對象的賦值”一文中再來討論此問題。
通過對對象復制的分析，我們發(fā)現(xiàn)對象的復制大多在進行“值傳遞”時發(fā)生，這里有一個小技巧可以防止按值傳遞——聲明一個私有拷貝構造函數(shù)。甚至不必去定義
這個拷貝構造函數(shù)，這樣因為拷貝構造函數(shù)是私有的，如果用戶試圖按值傳遞或函數(shù)返回該類對象，將得到一個編譯錯誤，從而可以避免按值傳遞或返回對象。
