标签：using 分配 print out oid .com 释放 成员 err
一. 什么是拷贝构造函数
首先对于普通类型的对象来说，它们之间的复制是很简单的，例如：
int a = 100; int b = a;
而类对象与普通对象不同，类对象内部结构一般较为复杂，存在各种成员变量。
下面看一个类对象拷贝的简单例子。
#include <iostream> using namespace std; class CExample { private: int a; public: //构造函数 CExample(int b) { a = b;} //一般函数 void Show () { cout<<a<<endl; } }; int main() { CExample A(100); CExample B = A; //注意这里的对象初始化要调用拷贝构造函数，而非赋值 B.Show (); return 0; }
运行程序，屏幕输出100。从以上代码的运行结果可以看出，系统为对象 B 分配了内存并完成了与对象 A 的复制过程。就类对象而言，相同类型的类对象是通过拷贝构造函数来完成整个复制过程的。
下面举例说明拷贝构造函数的工作过程。
#include <iostream> using namespace std; class CExample { private: int a; public: //构造函数 CExample(int b) { a = b;} //拷贝构造函数 CExample(const CExample& C) { a = C.a; } //一般函数 void Show () { cout<<a<<endl; } }; int main() { CExample A(100); CExample B = A; // CExample B(A); 也是一样的 B.Show (); return 0; }
CExample(const CExample& C) 就是我们自定义的拷贝构造函数。可见，拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，函数的名称必须和类名称一致，它必须的一个参数是本类型的一个引用变量。
二. 拷贝构造函数的调用时机
在C++中，下面三种对象需要调用拷贝构造函数！
1. 对象以值传递的方式传入函数参数
class CExample { private: int a; public: //构造函数 CExample(int b) { a = b; cout<<"creat: "<<a<<endl; } //拷贝构造 CExample(const CExample& C) { a = C.a; cout<<"copy"<<endl; } //析构函数 ~CExample() { cout<< "delete: "<<a<<endl; } void Show () { cout<<a<<endl; } }; //全局函数，传入的是对象 void g_Fun(CExample C) { cout<<"test"<<endl; } int main() { CExample test(1); //传入对象 g_Fun(test); return 0; }
调用g_Fun()时，会产生以下几个重要步骤：
(1).test对象传入形参时，会先会产生一个临时变量，就叫 C 吧。
(2).然后调用拷贝构造函数把test的值给C。 整个这两个步骤有点像：CExample C(test);
(3).等g_Fun()执行完后, 析构掉 C 对象。
2. 对象以值传递的方式从函数返回
class CExample { private: int a; public: //构造函数 CExample(int b) { a = b; } //拷贝构造 CExample(const CExample& C) { a = C.a; cout<<"copy"<<endl; } void Show () { cout<<a<<endl; } }; //全局函数 CExample g_Fun() { CExample temp(0); return temp; } int main() { g_Fun(); return 0; }
当g_Fun()函数执行到return时，会产生以下几个重要步骤：
(1). 先会产生一个临时变量，就叫XXXX吧。
(2). 然后调用拷贝构造函数把temp的值给XXXX。整个这两个步骤有点像：CExample XXXX(temp);
(3). 在函数执行到最后先析构temp局部变量。
(4). 等g_Fun()执行完后再析构掉XXXX对象。
3. 对象需要通过另外一个对象进行初始化；
CExample A(100); CExample B = A; // CExample B(A);
后两句都会调用拷贝构造函数。
三. 浅拷贝和深拷贝
1. 默认拷贝构造函数
很多时候在我们都不知道拷贝构造函数的情况下，传递对象给函数参数或者函数返回对象都能很好的进行，这是因为编译器会给我们自动产生一个拷贝构造函数，这就是“默认拷贝构造函数”，这个构造函数很简单，仅仅使用“老对象”的数据成员的值对“新对象”的数据成员一一进行赋值，它一般具有以下形式：
Rect::Rect(const Rect& r) { width = r.width; height = r.height; }
当然，以上代码不用我们编写，编译器会为我们自动生成。但是如果认为这样就可以解决对象的复制问题，那就错了，让我们来考虑以下一段代码：
class Rect { public: Rect() // 构造函数，计数器加1 { count++; } ~Rect() // 析构函数，计数器减1 { count--; } static int getCount() // 返回计数器的值 { return count; } private: int width; int height; static int count; // 一静态成员做为计数器 }; int Rect::count = 0; // 初始化计数器 int main() { Rect rect1; cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl; Rect rect2(rect1); // 使用rect1复制rect2，此时应该有两个对象 cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl; return 0; }
这段代码对前面的类，加入了一个静态成员，目的是进行计数。在主函数中，首先创建对象rect1，输出此时的对象个数，然后使用rect1复制出对象rect2，再输出此时的对象个数，按照理解，此时应该有两个对象存在，但实际程序运行时，输出的都是1，反应出只有1个对象。此外，在销毁对象时，由于会调用销毁两个对象，类的析构函数会调用两次，此时的计数器将变为负数。
说白了，就是拷贝构造函数没有处理静态数据成员。
出现这些问题最根本就在于在复制对象时，计数器没有递增，我们重新编写拷贝构造函数，如下：
class Rect { public: Rect() // 构造函数，计数器加1 { count++; } Rect(const Rect& r) // 拷贝构造函数 { width = r.width; height = r.height; count++; // 计数器加1 } ~Rect() // 析构函数，计数器减1 { count--; } static int getCount() // 返回计数器的值 { return count; } private: int width; int height; static int count; // 一静态成员做为计数器 };
2. 浅拷贝
所谓浅拷贝，指的是在对象复制时，只对对象中的数据成员进行简单的赋值，默认拷贝构造函数执行的也是浅拷贝。大多情况下“浅拷贝”已经能很好地工作了，但是一旦对象存在了动态成员，那么浅拷贝就会出问题了，让我们考虑如下一段代码：
class Rect { public: Rect() // 构造函数，p指向堆中分配的一空间 { p = new int(100); } ~Rect() // 析构函数，释放动态分配的空间 { if(p != NULL) { delete p; } } private: int width; int height; int *p; // 一指针成员 }; int main() { Rect rect1; Rect rect2(rect1); // 复制对象 return 0; }
在这段代码运行结束之前，会出现一个运行错误。原因就在于在进行对象复制时，对于动态分配的内容没有进行正确的操作。我们来分析一下：
在运行定义rect1对象后，由于在构造函数中有一个动态分配的语句，因此执行后的内存情况大致如下：
在使用rect1复制rect2时，由于执行的是浅拷贝，只是将成员的值进行赋值，这时 rect1.p = rect2.p，也即这两个指针指向了堆里的同一个空间，如下图所示：
当然，这不是我们所期望的结果，在销毁对象时，两个对象的析构函数将对同一个内存空间释放两次，这就是错误出现的原因。我们需要的不是两个p有相同的值，而是两个p指向的空间有相同的值，解决办法就是使用“深拷贝”。
3. 深拷贝
在“深拷贝”的情况下，对于对象中动态成员，就不能仅仅简单地赋值了，而应该重新动态分配空间，如上面的例子就应该按照如下的方式进行处理：
class Rect { public: Rect() // 构造函数，p指向堆中分配的一空间 { p = new int(100); } Rect(const Rect& r) { width = r.width; height = r.height; p = new int; // 为新对象重新动态分配空间 *p = *(r.p); } ~Rect() // 析构函数，释放动态分配的空间 { if(p != NULL) { delete p; } } private: int width; int height; int *p; // 一指针成员 };
此时，在完成对象的复制后，内存的一个大致情况如下：
此时rect1的p和rect2的p各自指向一段内存空间，但它们指向的空间具有相同的内容，这就是所谓的“深拷贝”。
此时rect1的p和rect2的p各自指向一段内存空间，但它们指向的空间具有相同的内容，这就是所谓的“深拷贝”。
3. 防止默认拷贝发生
通过对对象复制的分析，我们发现对象的复制大多在进行“值传递”时发生，这里有一个小技巧可以防止按值传递——声明一个私有拷贝构造函数。甚至不必去定义这个拷贝构造函数，这样因为拷贝构造函数是私有的，如果用户试图按值传递或函数返回该类对象，将得到一个编译错误，从而可以避免按值传递或返回对象。
// 防止按值传递 class CExample { private: int a; public: //构造函数 CExample(int b) { a = b; cout<<"creat: "<<a<<endl; } private: //拷贝构造，只是声明 CExample(const CExample& C); public: ~CExample() { cout<< "delete: "<<a<<endl; } void Show () { cout<<a<<endl; } }; //全局函数 void g_Fun(CExample C) { cout<<"test"<<endl; } int main() { CExample test(1); //g_Fun(test); 按值传递将出错 return 0; }
四. 拷贝构造函数的几个细节
1. 拷贝构造函数里能调用private成员变量吗?
解答：这个问题是在网上见的，当时一下子有点晕。其时从名子我们就知道拷贝构造函数其时就是一个特殊的构造函数，操作的还是自己类的成员变量，所以不受private的限制。
2. 以下函数哪个是拷贝构造函数,为什么?
X::X(const X&); X::X(X); X::X(X&, int a=1); X::X(X&, int a=1, int b=2);
解答：对于一个类X, 如果一个构造函数的第一个参数是下列之一:
a) X&
b) const X&
c) volatile X&
d) const volatile X&
且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数.
X::X(const X&); //是拷贝构造函数 X::X(X&, int=1); //是拷贝构造函数 X::X(X&, int a=1, int b=2); //当然也是拷贝构造函数
3. 一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?
解答：类中可以存在超过一个拷贝构造函数。
class X { public: X(const X&); // const 的拷贝构造 X(X&); // 非const的拷贝构造 };
注意,如果一个类中只存在一个参数为 X& 的拷贝构造函数,那么就不能使用const X或volatile X的对象实行拷贝初始化.
class X { public: X(); X(X&); }; const X cx; X x = cx; // error
如果一个类中没有定义拷贝构造函数,那么编译器会自动产生一个默认的拷贝构造函数。
这个默认的参数可能为 X::X(const X&)或 X::X(X&),由编译器根据上下文决定选择哪一个。
1. 深拷贝和浅拷贝（拷贝构造函数的使用）
有时候需要自己定义拷贝构造函数，以避免浅拷贝问题。
在什么情况下需要用户自己定义拷贝构造函数：
一般情况下，当类中成员有指针变量、类中有动态内存分配时常常需要用户自己定义拷贝构造函数。
在什么情况下系统会调用拷贝构造函数：（三种情况）
（1）用类的一个对象去初始化另一个对象时
（2）当函数的形参是类的对象时（也就是值传递时），如果是引用传递则不会调用
（3）当函数的返回值是类的对象或引用时
简单示例：
#include <iostream> using namespace std; class A { private: int a; public: A(int i){a=i;} //内联的构造函数 A(A &aa); int geta(){return a;} }; A::A(A &aa) //拷贝构造函数 { a=aa.a; cout<<"拷贝构造函数执行！"<<endl; } int get_a(A aa) //参数是对象，是值传递，会调用拷贝构造函数 { return aa.geta(); } int get_a_1(A &aa) //如果参数是引用类型，本身就是引用传递，所以不会调用拷贝构造函数 { return aa.geta(); } A get_A() //返回值是对象类型，会调用拷贝构造函数。会调用拷贝构造函数，因为函数体内生成的对象aa是临时的，离开这个函数就消失了。所有会调用拷贝构造函数复制一份。 { A aa(1); return aa; } A& get_A_1() //会调用拷贝构造函数，因为函数体内生成的对象aa是临时的，离开这个函数就消失了。所有会调用拷贝构造函数复制一份。 { A aa(1); return aa; } int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { A a1(1); A b1(a1); //用a1初始化b1，调用拷贝构造函数 A c1=a1; //用a1初始化c1，调用拷贝构造函数 int i=get_a(a1); //函数形参是类的对象，调用拷贝构造函数 int j=get_a_1(a1); //函数形参类型是引用，不调用拷贝构造函数 A d1=get_A(); //调用拷贝构造函数 A e1=get_A_1(); //调用拷贝构造函数 return 0; }
附：一个面试试题
修改下面程序中的错误：
#include <iostream> using namespace std; class NameStr { private: char *m_pName; char *m_pData; public: NameStr() { static const char s_szDefaultName[]="Default name"; static const char s_szDefaultStr[]="Default string"; strcpy(m_pName,s_szDefaultName); strcpy(m_pData,s_szDefaultStr); } ~NamedStr(){} NameStr(const char* pName,const char* pData) { m_pData=new char[strlen(pData)]; m_pName=new char[strlen(pData)]; } void Print() { cout<<"Name:"<<m_pName<<endl; cout<<"String:"<<m_pData<<endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { NameStr* pDefNss=NULL; pDefNss=new NameStr[10]; NameStr ns("hello","world"); delete pDefNss; return 0; }
分析：
1. 第14、15行，strcpy(m_pName,s_szDefaultName) 对未分配内存空间的字符指针赋值会出现异常。
2. 第20行、21行，m_pData=new char[strlen(pData)] 应该为m_pData=new char[strlen(pData)+1] ，并且应该为最后一个字符赋值为‘\0‘。
3. 析构函数中，应该处理字符指针内存空间的释放。
4. 因为类的成员变量中有指针变量，因此应该编写类的拷贝构造函数和赋值函数，防止浅拷贝。
5. pDefNss是一个对象数组，delete时应该是delete [ ]pDefNss。
#include <iostream> using namespace std; //NameStr类的声明 class NameStr { private: char *m_pName; char *m_pData; public: NameStr(); //默认拷贝构造函数 ~NameStr(); //析构函数声明 NameStr(const char* pName,const char* pData); //带参构造函数的声明 NameStr(const NameStr& temp); //拷贝构造函数的声明 NameStr& operator= (const NameStr& temp); //重载=运算符 void Print(); //输出对象内容 }; //默认构造函数的实现 NameStr::NameStr() { static const char s_szDefaultName[]="Default name"; static const char s_szDefaultStr[]="Default string"; m_pData=new char[strlen(s_szDefaultStr)+1]; //不能为为分配内存空间的字符指针赋值 m_pName=new char[strlen(s_szDefaultName)+1]; strcpy(m_pName,s_szDefaultName); //更规范的方式是使用strncpy函数进行拷贝 m_pName[strlen(s_szDefaultName)]=‘\0‘; strcpy(m_pData,s_szDefaultStr); m_pData[strlen(s_szDefaultStr)]=‘\0‘; } //析构函数的实现 NameStr::~NameStr() { delete []m_pData; delete []m_pName; } //带参构造函数的实现 NameStr::NameStr(const char* pName,const char* pData) { m_pData=new char[strlen(pData)+1]; //开辟内存空间 m_pName=new char[strlen(pName)+1]; strcpy(m_pData,pData); m_pData[strlen(pData)]=‘\0‘; strcpy(m_pName,pName); m_pName[strlen(pName)]=‘\0‘; } //拷贝构造函数的实现 NameStr::NameStr(const NameStr& temp) { m_pData=new char[strlen(temp.m_pData)+1]; m_pName=new char[strlen(temp.m_pName)+1]; strcpy(m_pData,temp.m_pData); m_pData[strlen(temp.m_pData)]=‘\0‘; strcpy(m_pName,temp.m_pName); m_pName[strlen(temp.m_pName)]=‘\0‘; } //重载=运算符的实现 NameStr& NameStr::operator=(const NameStr& temp) { //首先要进行检查，防止自身复制 if(&temp==this) //this是一个指针，表示本对象的地址。&temp是temp对象的指针。 { return *this; } //释放原有的内存空间 delete []m_pData; delete []m_pName; //分配新的内存空间 m_pData=new char[strlen(temp.m_pData)+1]; m_pName=new char[strlen(temp.m_pName)+1]; //进行拷贝 strcpy(m_pData,temp.m_pData); m_pData[strlen(temp.m_pData)]=‘\0‘; strcpy(m_pName,temp.m_pName); m_pName[strlen(temp.m_pName)]=‘\0‘; //返回本对象的引用 return *this; } inline void NameStr::Print() { cout<<"Name:"<<m_pName<<endl; cout<<"String:"<<m_pData<<endl; } //程序入口 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { NameStr* pDefNss=NULL; pDefNss=new NameStr[3]; NameStr ns("hello","world"); delete []pDefNss; NameStr ns1=ns; return 0; }
标签：using 分配 print out oid .com 释放 成员 err
原文地址：https://www.cnblogs.com/ye-ming/p/9300397.html
