拷贝构造函数: 用一个已经存在的对象来生成一个相同类型的新对象。(浅拷贝) 默认的拷贝构造函数: 如果自定义了拷贝构造函数,编译器就不在生成默认的拷贝构造函数。 如果没有自定义拷贝构造函数,但在代码中用到了拷贝构造函数,编译器会生成默认的拷贝构造函数。 深拷贝&浅拷贝: 系统默认的拷贝构造函数是浅拷贝,类中含有指针类型的变量,须自定义拷贝构造函数用深拷贝来实现。 浅拷贝只是对指针的拷贝,拷贝后两个指针指向同一个内存空间,所指向的空间内容并没有复制,而是由两个对象共用。深拷贝不但对指针进行拷贝,而且对指针指向的内容进行拷贝,经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。
如图:
思考: 当对象中存在指针成员时,为什么需要自己实现拷贝构造函数?如果不,会出现怎样的问题?
看代码:
#include<iostream>
class CGoods
{
public:
CGoods(const char* name, double price, int amount)//带有三个参数的构造函数
{
std::cout << this << " :CGoods::CGoods(char*,float,int)" << std::endl;
mname = new char[strlen(name) + 1]();
strcpy(mname, name);
mprice = price;
mamount = amount;
}
CGoods()//不带参数的构造函数
{
std::cout << this << " :CGoods::CGoods()" << std::endl;
mname = new char[1]();
}
~CGoods()
{
std::cout << this << " :CGoods::~CGoods()" << std::endl;
delete[] mname;
}
private:
char* mname;
double mprice;
int mamount;
};
int main()
{
CGoods good1("car1", 10.1, 10);
CGoods good2 = good1;
return 0;
}
程序运行结果:调一次构造函数,调两次析构函数。
分析:两个对象的指针成员所指内存相同,这会导致什么问题呢? mname指针被分配一次内存,但是程序结束时该内存却被释放了两次,会造成内存泄漏问题,这是一个不容忽视的问题。我们不得不自己写一个拷贝构造函数。
CGoods(const CGoods &rhs)
{
std::cout << this << " :CGoods::CGoods(const CGoods &rhs)" << std::endl;
mname = new char[strlen(rhs.mname) + 1]();
strcpy(mname, rhs.mname);
mprice = rhs.mprice;
mamount = rhs.mamount;
}
程序运行结果
注意:拷贝构造函数传参必须传引用。若正常传,则会不断地递归去生成新形参对象,最后导致栈溢出。也不能用*,若写成 CGoods(const CGoods* rhs),就会变成一个构造函数,CGoods*传的是已存在对象的地址。 赋值运算符的重载函数: 用一个已存在的对象赋值给相同类型的已存在对象。(浅拷贝) 默认赋值运算符的重载函数: 赋值运算符重载函数用于类对象的赋值操作,当我们未实现该函数时,编译器会自动为我们实现该函数。同拷贝构造函数一样,系统默认的赋值运算符重载函数是浅拷贝,类中含有指针类型的变量,须自定义赋值运算符重载函数用深拷贝来实现。
CGoods& operator=(const CGoods& rhs)
{
std::cout << this << " CGoods::operator=(const CGoods&)" << std::endl;
if (this != &rhs)//判断是否给自己赋值
{
delete[] mname;//防止内存泄漏
mname = new char[strlen(rhs.mname) + 1]();
strcpy(mname, rhs.mname);
mprice = rhs.mprice;
mamount = rhs.mamount;
}
return *this;
}
int main()
{
CGoods good1("car1", 10.1, 10);
CGoods good2;
good2 = good1;
return 0;
}
程序运行结果:
思考:
为什么要避免自赋值呢? 1)自己给自己赋值完全是毫无意义,为了效率。
2)如果类的数据成员中含有指针,自赋值有时会导致灾难性的后果。对于指针间的赋值,先要将p所指向的空间delete掉,然后再为p重新分配空间,将被拷贝指针所指的内容拷贝到p所指的空间。如果是自赋值,那么p和被拷贝指针是同一指针,在赋值操作前对p的delete操作,将导致p所指的数据同时被销毁。
在看到“=”操作符为对象赋值的时候,
如果是在对象定义时(Test B = (Test)c),此时调用拷贝构造函数;
如果不是在对象定义赋值时(B = c),此时调用赋值函数。
注:构造函数、拷贝构造函数,带有构造两个字,顾名思义,就是在对象声明或定义时才会使用。
拷贝构造函数与赋值函数定义的区别?
内存空间角度:
1)拷贝构造函数的使用,是在建立对象时;当时对象没有占有内存,故不需要释放内存,不重新建立内存空间。
2)赋值函数的使用,是在对象建立后;当时对象已经占有内存,故需要释放先前内存,然后重新获取内存空间。
下面我们来看一个题目:
class String
{
public:
String(const char *str = NULL); // 普通构造函数
String(const String &other); // 拷贝构造函数
~String(void); // 析构函数
String & operator = (const String &other); // 赋值函数
private:
char *m_data; // 用于保存字符串
};
各个解析分别完成下上面String类声明的函数:
/*
1、构造函数在构造对象时使用;
2、传入参数的判断;
3、对象的初始化问题。
*/
String::String(const char *str)
{
if ( NULL == str)
{
m_data = new char[1]
*m_data = '\0';
}
else
{
int len = strlen(str);
m_data = new char[len + 1];
strcpy(m_data,str);
}
}
/*
1、拷贝构造函数必须在构造对象时使用,即定义对象时;
2、对象初始化问题。
*/
String::String(const String &other)
{
int len = strlen(other.m_data);
m_data = new char[len+1];
strcpy(m_data,other.m_data);
}
/*
1、赋值函数使用时,对象肯定已经建立;
2、赋值前,判断是否是自我赋值;
3、赋值前,内存空间的准备:
由于赋值前,对象已占有一定大小内存,但是赋值对象所占内存大小与
对象已占的内存大小不一定一致;
先释放对象已占的内存,然后分配心内存。
4、正常赋值
*/
String & String::operator = (const String &other)
{
if (&other == this)
{
return *this;
}
delete [] m_data;
int len = strlen(other.m_data);
m_data = new char[len+1];
strcpy(m_data,other.m_data);
return *this;
}
/*
资源的释放
*/
String::~String(void)
{
delete []m_data;
}