深拷贝为指针成员分配独立内存并复制数据,避免浅拷贝导致的野指针和重复释放问题;需自定义拷贝构造函数与赋值运算符实现,遵循三法则。

在C++中,深拷贝与浅拷贝的区别主要体现在对象中含有动态分配内存(如指针成员)时的复制行为。理解这一点对正确实现拷贝构造函数和赋值运算符至关重要。
浅拷贝是什么?
浅拷贝是指只复制对象中的基本数据类型成员,而对指针成员仅复制其地址,不重新分配内存。这意味着两个对象的指针成员指向同一块堆内存。
问题在于:当其中一个对象释放该内存后,另一个对象的指针就变成了野指针,再次访问会导致未定义行为;更严重的是,在析构时可能重复释放同一块内存。
例如:假设一个类包含一个指向字符串的指针,使用默认拷贝构造函数或赋值操作时,两个对象的指针会指向同一个字符串内存。一旦第一个对象析构并释放内存,第二个对象再访问就会出错。
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深拷贝解决了什么问题?
深拷贝为指针成员重新分配一块独立的内存空间,并将原对象的数据完整复制过去。这样两个对象各自拥有独立的资源,互不影响。
这种做法避免了资源冲突和双重释放的问题,是管理动态资源的安全方式。
要实现深拷贝,必须自定义拷贝构造函数和赋值运算符。
- 在拷贝构造函数中,为指针成员 new 一块新内存,并用 strcpy 或 memcpy 复制内容
- 在赋值运算符中,先检查是否自我赋值,再释放原有资源,接着分配新内存并复制数据
拷贝构造函数 vs 赋值运算符
两者都用于对象复制,但调用时机不同:
- 拷贝构造函数:用一个已存在对象初始化一个新对象时调用,如 MyClass b(a); 或 func(a); 传参
- 赋值运算符:已存在的两个对象之间进行赋值操作时调用,如 a = b;
赋值运算符需要注意自我赋值的判断,否则可能导致释放自己后再去读取数据,引发崩溃。
什么时候需要手动定义?
当你类中有指针成员,并且这些指针指向动态分配的内存时,就必须重写拷贝构造函数和赋值运算符,以实现深拷贝。
如果不写,编译器会提供默认版本,执行的是浅拷贝,容易引发内存错误。
同时,记得遵循“三法则”:如果需要自定义析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符中的任意一个,通常其他两个也需要自定义。
基本上就这些。掌握深浅拷贝的本质,能帮你写出更安全的C++代码。









