一. 什么是拷貝構(gòu)造函數(shù) 首先對于普通類型的對象來說,它們之間的復(fù)制是很簡單的,例如:
運行程序,屏幕輸出100。從以上代碼的運行結(jié)果可以看出,系統(tǒng)為對象 B 分配了內(nèi)存并完成了與對象 A 的復(fù)制過程。就類對象而言,相同類型的類對象是通過拷貝構(gòu)造函數(shù)來完成整個復(fù)制過程的。 下面舉例說明拷貝構(gòu)造函數(shù)的工作過程。 二. 拷貝構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用時機 在C++中,下面三種對象需要調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)! 2. 對象以值傳遞的方式從函數(shù)返回 3. 對象需要通過另外一個對象進(jìn)行初始化; 后兩句都會調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)。 三. 淺拷貝和深拷貝 1. 默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù) 很多時候在我們都不知道拷貝構(gòu)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(jìn)行,這是因為編譯器會給我們自動產(chǎn)生一個拷貝構(gòu)造函數(shù),這就是“默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)”,這個構(gòu)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(jìn)行賦值,它一般具有以下形式: 這段代碼對前面的類,加入了一個靜態(tài)成員,目的是進(jìn)行計數(shù)。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(fù)制出對象rect2,再輸出此時的對象個數(shù),按照理解,此時應(yīng)該有兩個對象存在,但實際程序運行時,輸出的都是1,反應(yīng)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(gòu)函數(shù)會調(diào)用兩次,此時的計數(shù)器將變?yōu)樨?fù)數(shù)。 說白了,就是拷貝構(gòu)造函數(shù)沒有處理靜態(tài)數(shù)據(jù)成員。 出現(xiàn)這些問題最根本就在于在復(fù)制對象時,計數(shù)器沒有遞增,我們重新編寫拷貝構(gòu)造函數(shù),如下: 2. 淺拷貝 所謂淺拷貝,指的是在對象復(fù)制時,只對對象中的數(shù)據(jù)成員進(jìn)行簡單的賦值,默認(rèn)拷貝構(gòu)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: 在這段代碼運行結(jié)束之前,會出現(xiàn)一個運行錯誤。原因就在于在進(jìn)行對象復(fù)制時,對于動態(tài)分配的內(nèi)容沒有進(jìn)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(gòu)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(fù)制rect2時,由于執(zhí)行的是淺拷貝,只是將成員的值進(jìn)行賦值,這時rect1.p = rect2.p,也即這兩個指針指向了堆里的同一個空間,如下圖所示:
當(dāng)然,這不是我們所期望的結(jié)果,在銷毀對象時,兩個對象的析構(gòu)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”。
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(yīng)該重新動態(tài)分配空間,如上面的例子就應(yīng)該按照如下的方式進(jìn)行處理: 此時,在完成對象的復(fù)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”。
通過對對象復(fù)制的分析,我們發(fā)現(xiàn)對象的復(fù)制大多在進(jìn)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(gòu)造函數(shù)。甚至不必去定義這個拷貝構(gòu)造函數(shù),這樣因為拷貝構(gòu)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。 四. 拷貝構(gòu)造函數(shù)的幾個細(xì)節(jié) 1. 拷貝構(gòu)造函數(shù)里能調(diào)用private成員變量嗎? 2. 以下函數(shù)哪個是拷貝構(gòu)造函數(shù),為什么?
3. 一個類中可以存在多于一個的拷貝構(gòu)造函數(shù)嗎? |
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