c++深拷贝、浅拷贝

在 C++ 中，深拷贝和浅拷贝是两个重要的概念，尤其在涉及动态内存分配和指针成员时。这两个概念描述了对象复制时的行为。

浅拷贝

浅拷贝是指复制对象时，仅复制对象的基本数据成员，对于指针成员，只复制指针地址，即两个对象的指针成员指向同一块内存。浅拷贝的默认实现是通过编译器生成的拷贝构造函数和赋值运算符实现的。

示例代码

#include <iostream>

class ShallowCopy {
public:
    int* data;

    // 构造函数
    ShallowCopy(int value) {
        data = new int(value);
    }

    // 拷贝构造函数（浅拷贝）
    ShallowCopy(const ShallowCopy& other) {
        data = other.data; // 仅复制指针
    }

    // 打印数据
    void print() const {
        std::cout << "Data: " << *data << std::endl;
    }

    // 析构函数
    ~ShallowCopy() {
        delete data;
    }
};

int main() {
    ShallowCopy obj1(10);
    ShallowCopy obj2 = obj1; // 浅拷贝

    obj1.print();
    obj2.print();

    return 0;
}

在这个例子中，obj1 和 obj2 的 data 指针指向同一块内存。这可能会导致在一个对象析构时，释放了另一个对象仍在使用的内存，从而引发未定义行为。

深拷贝

深拷贝是指复制对象时，不仅复制对象的基本数据成员，对于指针成员，分配新的内存并复制指针所指向的实际数据。深拷贝通常需要自定义拷贝构造函数和赋值运算符。

示例代码

#include <iostream>

class DeepCopy {
public:
    int* data;

    // 构造函数
    DeepCopy(int value) {
        data = new int(value);
    }

    // 拷贝构造函数（深拷贝）
    DeepCopy(const DeepCopy& other) {
        data = new int(*other.data); // 分配新内存并复制数据
    }

    // 赋值运算符（深拷贝）
    DeepCopy& operator=(const DeepCopy& other) {
        if (this == &other) {
            return *this; // 防止自我赋值
        }
        delete data; // 释放旧内存
        data = new int(*other.data); // 分配新内存并复制数据
        return *this;
    }

    // 打印数据
    void print() const {
        std::cout << "Data: " << *data << std::endl;
    }

    // 析构函数
    ~DeepCopy() {
        delete data;
    }
};

int main() {
    DeepCopy obj1(10);
    DeepCopy obj2 = obj1; // 深拷贝

    obj1.print();
    obj2.print();

    *obj1.data = 20; // 修改 obj1 的数据

    obj1.print();
    obj2.print(); // obj2 的数据不受影响

    return 0;
}

在这个例子中，obj1 和 obj2 的 data 指针指向不同的内存块，因此修改 obj1 的数据不会影响 obj2。

总结

• 浅拷贝：仅复制指针地址，多个对象共享同一块内存，可能会导致资源管理问题。
• 深拷贝：分配新的内存并复制数据，每个对象都有自己的独立内存，避免了资源管理问题。

在实际开发中，选择使用深拷贝还是浅拷贝，取决于具体的需求和对象的生命周期管理。对于需要独立管理资源的情况，深拷贝通常是更安全的选择。