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C++中的拷贝构造函数是什么?(何时调用与示例)

穿越時空

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发布时间:2025-12-17 13:12:51

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来源于php中文网

原创

拷贝构造函数是用已存在对象初始化新对象的特殊构造函数,参数为const引用且无默认值;在对象初始化、值传参、值返回、异常处理时隐式调用;需实现深拷贝以防资源冲突。

c++中的拷贝构造函数是什么?(何时调用与示例)

拷贝构造函数是C++中一种特殊的构造函数,用于用一个已存在的对象初始化一个新创建的对象。它的参数必须是本类类型的常量引用const ClassName&),且不能有默认参数(否则可能被当作普通构造函数,导致重载歧义)。

什么时候会调用拷贝构造函数

以下四种情况会隐式触发拷贝构造函数(前提是该函数未被删除、未被定义为 = delete,且可访问):

  • 用一个对象显式或隐式初始化另一个同类型对象,例如:MyClass obj2 = obj1;MyClass obj2(obj1);
  • 函数以值传递方式接收类对象参数,例如:void func(MyClass x) { ... },调用 func(obj)
  • 函数以值传递方式返回一个类对象,例如:MyClass create() { return MyClass(); },在返回临时对象时(可能发生拷贝省略,但语义上仍视为调用拷贝构造)
  • 抛出或捕获类类型的异常对象(如 throw obj;catch(MyClass e)

一个典型示例(带资源管理)

下面是一个管理动态内存的简单类,演示拷贝构造函数的必要性和写法:

class String {
private:
    char* data;
    size_t len;
public:
    String(const char* s = "") : len(strlen(s)) {
        data = new char[len + 1];
        strcpy(data, s);
    }
// 拷贝构造函数:深拷贝
String(const String& other) : len(other.len) {
    data = new char[len + 1];
    strcpy(data, other.data);  // 深拷贝,避免指针共享
}

~String() {
    delete[] data;
}

String& operator=(const String& other) {
    if (this != &other) {
        delete[] data;
        len = other.len;
        data = new char[len + 1];
        strcpy(data, other.data);
    }
    return *this;
}

};

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若不定义拷贝构造函数,编译器会合成一个默认的(逐成员拷贝)。对含指针成员的类来说,这会导致两个对象指向同一块内存,析构时重复释放,引发未定义行为——这就是浅拷贝陷阱

注意:拷贝省略(Copy Elision)不影响语义

C++17起,某些场景(如返回局部对象)下的拷贝构造调用可被强制省略(即使函数有副作用也不执行)。但这只是优化,不改变程序逻辑;你仍需正确定义拷贝构造函数,以保证语义正确和兼容性(比如C++11/14中它仍可能被调用)。

基本上就这些。写拷贝构造函数的核心是:确保新对象拥有独立资源,尤其当类管理堆内存、文件句柄等需要独占的资源时。

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