C++深复制和浅复制讲解

前言：

深复制和浅复制在python中同样存在，但是由于python中没有指针这个概念，所以当时学python时理解这个问题非常困难。实际上，通过这些天的学习，越发的认为C++的语法虽然复杂，但是由于其每个概念都比较清晰反而比python更好理解。python中很多语法都有些“模糊”，尤其是它的魔法函数部分，使用的时候总是怕自己理解错误从而造成误用。

1、什么是浅复制

在C++中深复制和浅复制最大的区别在“类包含指针类型的数据成员”时。由于默认的复制构造函数完成的是对象成员的数值复制，当原对象含有指针P指向地址xxx时，通过原对象复制得到的新对象的指针P同样指向地址xxx，造成同一个地址xxx被两个对象同时指向，这是非常不安全的，因为任一对象对地址xxx的操作很可能会对另一个对象造成不良影响。下面定义的Duck类就包含指针成员foot，该成员指向数组的首地址：

class Duck {
public:
    Duck() { foot = new int[2](); }
    int *foot;
};

首先定义一个duck对象，然后通过duck复制得到anotherDuck，那么二者的指针成员foot指向相同的地址。anotherDuck对指针成员foot指向的内存进行操作，和duck的指针成员foot对指向的内存进行操作是等价的，因为两个对象的foot指针都指向相同的地址，这就是不安全的来源：

Duck duck;
Duck anotherDuck = duck;
/// anotherDuck对foot指向内存进行赋值
anotherDuck.foot[1] = 666;

此外，为了证明原对象和新对象的foot指针都指向相同的地址，可以查看一下：

printf("their id is %p and %p \n", duck.foot, anotherDuck.foot);
/// 得到的结果证明二者确实指向相同的地址
their id is 005B0CE8 and 005B0CE8

总之，上面的现象就是浅复制，这种浅复制很可能带来不安全因素，这种不安全同样体现在内存释放时（同一个内存不能释放两次），所以需要使用下面将要介绍的深复制。

2、如何实现深复制

按照掌握的资料，深复制需要编写赋值构造函数，创建成员指针所指向内存的新副本。比如上一节定义的Duck类指针成员foot，复制构造函数需要创建foot指向的内存的新副本：

Duck(Duck &duck) {
    /// 1、创建新的内存空间
    foot = new int[2]();
    /// 2、将原对象的指针所指向的数组数值
    /// 全部复制到新对象指针指向的数组
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        foot[i] = duck.foot[i];
    }
}

其中第1步目的是创建新的内存空间，让新对象的指针成员指向新的内存，而不是和原对象指向相同的内存，同时必须保证新的内存所存储的类型和原对象相同，都是int类型的2个元素的数组。第2步的目的是将原对象指针所指向的数组的值，全部复制到新对象指所针指向的数组中。经过上面的两个步骤，深度复制完成。

为了确保原对象duck和新对象anotherDuck的foot指针所指向的地址不同，可以进行下面的测试，输出两个foot指向的地址：

printf("their id is %p and %p \n", duck.foot, anotherDuck.foot);
/// 结果显示两个foot指向的地址是不同的
their id is 01250FA0 and 01250B40

到此这篇关于C++深复制和浅复制讲解的文章就介绍到这了,更多相关C++深复制和浅复制内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网！