C++深拷贝浅拷贝

C++深拷贝浅拷贝

在 C++ 中，深拷贝（deep copy）*和*浅拷贝（shallow copy）*是对象复制时的两个重要概念，尤其在类中含有*指针成员时特别关键。

浅拷贝（Shallow Copy）

• 拷贝的是指针的值，也就是让两个对象共享同一块内存。

• 如果一个对象释放了内存，另一个对象指针就成了悬垂指针（野指针） -> 会出现双重释放或崩溃问题。

深拷贝（Deep Copy）

• 拷贝的是指针所指向的内容，即为新对象重新分配内存并复制内容，两个对象互不影响。

代码示例

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class Person {
private:
    char* name;

public:
    // 构造函数
    Person(const char* n) {
        name = new char[strlen(n) + 1];
        strcpy(name, n);
    }

    // 浅拷贝（编译器默认生成的拷贝构造函数）会像这样：
    // Person(const Person& other) { this->name = other.name; }

    // ✅ 深拷贝构造函数
    Person(const Person& other) {
        name = new char[strlen(other.name) + 1];
        strcpy(name, other.name);
    }

    // 析构函数
    ~Person() {
        delete[] name;
    }

    void setName(const char* n) {
        strcpy(name, n);
    }

    void show() const {
        cout << "Name: " << name << endl;
    }
};

使用示例：

int main() {
    Person p1("Alice");
    Person p2 = p1;  // 调用拷贝构造函数

    p2.setName("Bob");

    p1.show();  // Alice
    p2.show();  // Bob

    return 0;
}

如果没有手动实现深拷贝，而是使用默认的浅拷贝，上面会导致两个对象共用同一个 name，修改 p2.name 会影响 p1.name，并可能导致内存错误。

拷贝相关的三大函数（C++11称为 Rule of Three）

当类有动态内存资源时，建议自定义以下三个函数：

1. 拷贝构造函数（拷贝时调用）
2. 赋值运算符重载函数（operator=）
3. 析构函数

// 示例：赋值运算符的深拷贝
Person& operator=(const Person& other) {
    if (this != &other) {  // 防止自赋值
        delete[] name;
        name = new char[strlen(other.name) + 1];
        strcpy(name, other.name);
    }
    return *this;
}

C++11 之后建议使用 Rule of Five / Rule of Zero

如果还使用移动语义（move constructor/operator），就变成了 Rule of Five。

但在现代 C++ 中，更推荐使用智能指针（如 std::unique_ptr、std::shared_ptr）来自动管理资源，减少手动拷贝的风险 —— 这就是 Rule of Zero（零资源管理）。