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c++中的深拷贝和浅拷贝是什么_c++ 深拷贝与浅拷贝解析

尼克

尼克

发布时间:2025-10-08 16:56:02

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来源于php中文网

原创

深拷贝复制指针指向的数据,浅拷贝仅复制指针地址;当类含有动态分配成员时,需手动实现深拷贝以避免内存错误。

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c++中的深拷贝和浅拷贝是什么_c++ 深拷贝与浅拷贝解析 - php中文网

在C++中,深拷贝和浅拷贝是对象复制时的两种不同方式,主要区别在于是否复制指针所指向的动态内存数据。

浅拷贝:只复制成员值

浅拷贝是指编译器默认生成的拷贝构造函数或赋值操作符的行为。它逐个复制对象的成员变量,对于指针类型,仅复制指针本身的值(即地址),而不复制指针指向的内容。

问题:多个对象的指针成员会指向同一块堆内存。

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当其中一个对象释放了这块内存,其他对象再访问就会导致野指针,引发程序崩溃或未定义行为。

例如:

class String {
    char* data;
public:
    String(const char* str) {
        data = new char[strlen(str)+1];
        strcpy(data, str);
    }
    // 缺省拷贝构造函数执行的是浅拷贝
};
String s1("hello");
String s2 = s1; // 浅拷贝:s1 和 s2 的 data 指向同一块内存

此时如果 s1 析构后释放 data,s2 的 data 就失效了。

深拷贝:复制指针指向的数据

深拷贝需要手动实现拷贝构造函数和赋值操作符,在复制对象时,为指针成员重新分配内存,并将原对象的数据复制过来。

这样每个对象都拥有独立的数据副本,互不影响。

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继续上面的例子,实现深拷贝:

String(const String& other) {
    data = new char[strlen(other.data) + 1];
    strcpy(data, other.data);
}String& operator=(const String& other) {
if (this != &other) { // 防止自赋值
delete[] data; // 释放原有内存
data = new char[strlen(other.data) + 1];
strcpy(data, other.data);
}
return *this;
}

此时 s1 和 s2 各自有独立的字符数组,修改或销毁一个不会影响另一个。

何时需要深拷贝?

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,就必须实现深拷贝。

否则使用默认的浅拷贝会导致:

  • 多个对象共享同一块内存
  • 重复释放内存(double free)
  • 悬空指针访问

这正是 C++ 中常见的内存错误来源之一。

Rule of Three(三法则)

如果你需要自定义以下三个函数中的任何一个,通常就需要全部定义:

  • 析构函数
  • 拷贝构造函数
  • 赋值操作符

因为它们往往同时涉及资源管理。现代C++中还扩展为 Rule of Five,加上移动构造和移动赋值。

基本上就这些。理解深拷贝与浅拷贝的关键,在于搞清楚指针复制的是地址还是数据本身。有动态资源就要小心,默认行为往往是浅拷贝,不满足需求时必须手动实现深拷贝逻辑。

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