0

0

c++如何实现深拷贝构造函数_c++内存分配与释放细节【原理】

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-02-11 14:56:31

|

912人浏览过

|

来源于php中文网

原创

深拷贝构造函数必须手动编写,因编译器默认生成浅拷贝,导致指针成员共享内存引发 double free 或 use-after-free;正确做法是重新分配内存并逐元素拷贝,注意 new[]/delete[] 配对及 RAII 替代裸指针。

c++如何实现深拷贝构造函数_c++内存分配与释放细节【原理】

深拷贝构造函数必须手动编写,编译器默认生成的是浅拷贝

当类中包含指针成员(比如 int*char*)或资源句柄(如文件描述符、动态分配的缓冲区),编译器自动生成的拷贝构造函数只会复制指针值,而非它指向的数据——这导致两个对象共享同一块堆内存。一旦其中一个析构时调用 delete,另一对象再访问或析构就会触发 double freeuse-after-free 错误。

正确做法是:在拷贝构造函数里为指针成员重新分配内存,并逐字节/逐元素拷贝原始数据。

  • 必须检查源对象指针是否为 nullptr,避免解引用空指针
  • 若原对象指针指向的是数组(如 new int[10]),拷贝时必须用 new int[10] 而非 new int
  • 拷贝后要确保新对象的指针与原对象完全独立,包括深层嵌套结构(如指针指向结构体,结构体内还有指针)

内存分配与释放必须严格配对,且类型匹配

newdeletenew[]delete[] 是两组不可混用的配对。用 new[] 分配的数组,必须用 delete[] 释放;否则行为未定义(常见表现是程序崩溃或内存泄漏)。

底层原理在于:new[] 在实际分配的内存块头部额外存储了数组长度信息(具体位置和格式由实现决定),delete[] 会读取该信息来决定调用多少次元素的析构函数并释放正确大小的内存;而 delete 不读这个头,直接按单个对象处理,必然出错。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 如果类中用 new int[n] 分配数组,拷贝构造函数里必须写 data = new int[n]; std::copy(other.data, other.data + n, data);
  • 析构函数里对应写 delete[] data;,不能漏掉 []
  • 禁止用 malloc/free 混入 new/delete 生命周期(除非你明确接管全部内存管理,且不调用构造/析构)

容易被忽略的隐式调用场景:传值参数、返回局部对象、std::vector 扩容

深拷贝不是只在显式写 A a(b) 时发生。以下情况都会触发拷贝构造函数:

AI Agent
AI Agent

AIAgent.app 是一个可以让你使用AI代理来完成各种任务的网站,有效提升创造生产力

下载
  • 函数参数为值传递(void foo(MyClass x)),传入对象时调用
  • 函数返回局部对象(MyClass bar() { MyClass x; return x; }),即使开启 RVO,未优化时仍可能调用
  • std::vector 在扩容时,会将旧元素逐个用拷贝构造函数移到新内存

这些场景一旦类没写正确的深拷贝构造函数,问题往往延迟暴露(比如 vector 扩容时才 crash),调试难度陡增。

现代 C++ 更推荐用 RAII 容器替代裸指针

手写深拷贝构造函数容易出错,且维护成本高。C++11 后的标准做法是:用 std::vectorstd::stringstd::unique_ptr 等自动管理资源的对象替代裸指针。

例如把 int* data; 换成 std::vector data;,拷贝构造自动完成深拷贝,无需手动实现;换成 std::unique_ptr,也能自动管理数组生命周期,且移动语义天然支持(避免不必要的拷贝)。

只有当你必须控制内存布局、对接 C 接口、或做极致性能优化时,才考虑裸指针+手写深拷贝——这时务必同步实现赋值运算符(operator=)和析构函数,遵守“三法则”(C++11 后建议升级为“五法则”)。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

688

2023.08.02

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1547

2023.10.24

Go语言中的运算符有哪些
Go语言中的运算符有哪些

Go语言中的运算符有:1、加法运算符;2、减法运算符;3、乘法运算符;4、除法运算符;5、取余运算符;6、比较运算符;7、位运算符;8、按位与运算符;9、按位或运算符;10、按位异或运算符等等。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

236

2024.02.23

php三元运算符用法
php三元运算符用法

本专题整合了php三元运算符相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

127

2025.10.17

golang结构体相关大全
golang结构体相关大全

本专题整合了golang结构体相关大全,想了解更多内容,请阅读专题下面的文章。

322

2025.06.09

golang结构体方法
golang结构体方法

本专题整合了golang结构体相关内容,请阅读专题下面的文章了解更多。

196

2025.07.04

string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

688

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

557

2024.08.29

2026春节习俗大全
2026春节习俗大全

本专题整合了2026春节习俗大全,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

68

2026.02.11

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.2万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 4.7万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 17.2万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号