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C++深拷贝的三种实现方式

2023-07-04 17:48:20 深夜i -- --

C++ 深拷贝实现方式

C++ 是一种广泛使用的高级编程语言，在计算机科学领域得到了广泛应用。在 C++ 中，深拷贝是一个很重要的概念。简单来说，深拷贝是在拷贝一个对象时，创建一个新的对象并拷贝原对象中所有值和指针的副本，而不是仅仅拷贝指针的地址。在下文中，我们将介绍 C++ 中深拷贝的三种实现方式。

1.手写拷贝构造函数

手写拷贝构造函数是深拷贝的一种实现方式。拷贝构造函数是一个特殊的构造函数，用于将原始对象复制到新创建的对象中。手写深拷贝的拷贝构造函数的基本结构如下：

Class MyClass

{

public:

MyClass(); // default constructor

MyClass(const MyClass& other); // copy constructor

~MyClass(); // destructor

// Other member functions

private:

int* m_data;

int m_size;

};

首先，需要给定一个默认构造函数和一个析构函数。在拷贝构造函数中，需要在新对象中创建一个新的 int 数组，并将原始对象中的数据复制到新的数组中。拷贝构造函数示例如下：

MyClass::MyClass(const MyClass& other)

{

m_size = other.m_size;

m_data = new int[m_size];

memcpy(m_data, other.m_data, m_size*sizeof(int));

}

在这个拷贝构造函数中，我们先将原始对象的数据成员复制到新创建的对象中，然后在新的对象中，创建一个新的 int 数组，并将原始对象中的数组复制到新数组中。

2.重载 operator= 函数

重载 operator= 函数是另一种实现深拷贝的方式。在 C++ 中，operator= 是赋值运算符，用于将一对象的值赋给另一对象。重载 operator= 函数示例如下：

MyClass& MyClass::operator=(const MyClass& rhs)

{

if (this != &rhs)

{

delete [] m_data;

m_size = rhs.m_size;

m_data = new int[m_size];

memcpy(m_data, rhs.m_data, m_size*sizeof(int));

}

return *this;

}

在这个函数中，我们首先检查赋值对象和右侧对象是否相同。如果它们不相同，我们首先释放赋值对象的内存，并创建一个新的 int 数组，并将右侧对象中的数据复制到新数组中。

3.C++11中使用 stl 库

在 C++11 中，也可以使用 STL 库中的智能指针来实现深拷贝。 C++11 中的 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr 可以自动管理指针的生命周期，并确保在多个拥有者之间共享指针时，指针仍然有效。在这种情况下，我们只需要将智能指针复制到新对象中，而不是手动进行深拷贝。例如：

Class MyClass

{

public:

std::unique_ptr m_data;

int m_size;

}

在这个例子中，m_data 是一个 std::unique_ptr 智能指针，它指向一个 int 数组。当我们复制 MyClass 对象时，智能指针会自动处理内存的所有权和释放，而不需要手动进行深拷贝。

在 C++ 中，深拷贝是一个很重要的概念，可以确保在拷贝对象时，创建一个新的对象并将原始对象的值和指针复制到新对象中。本文介绍了三种实现深拷贝的方式：手写拷贝构造函数、重载 operator= 函数和使用 STL 库中的智能指针。在实际编程中，开发人员应根据项目要求选择最适合自己的方案。

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