C++复制构造函数详解Word下载.docx
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CExample(int
b)
10.
{
b;
}
11.
12.
//一般函数
13.
void
Show
()
14.
15.
cout<
a<
endl;
16.
17.};
18.
19.int
main()
20.{
21.
CExample
A(100);
22.
B
A;
//注意这里的对象初始化要调用拷贝构造函数,而非赋值
23.
B.Show
();
24.
return
0;
25.}
运行程序,屏幕输出100。
从以上代码的运行结果可以看出,系统为对象B分配了内存并完成了与对象A的复制过程。
就类对象而言,相同类型的类对象是通过拷贝构造函数来完成整个复制过程的。
下面举例说明拷贝构造函数的工作过程。
int
CExample(int
//拷贝构造函数
CExample(const
CExample&
C)
C.a;
17.
19.
void
20.
23.};
25.int
26.{
27.
28.
//
B(A);
也是一样的
29.
30.
return
31.}
CExample(constCExample&
C) 就是我们自定义的拷贝构造函数。
可见,拷贝构造函数是一种特殊的构造函数,函数的名称必须和类名称一致,它必须的一个参数是本类型的一个引用变量。
二.拷贝构造函数的调用时机
在C++中,下面三种对象需要调用拷贝构造函数!
1.对象以值传递的方式传入函数参数
1.class
2.{
3.private:
4.
5.
6.public:
7.
"
creat:
//拷贝构造
copy"
//析构函数
~CExample()
delete:
25.
26.
31.};
32.
33.//全局函数,传入的是对象
34.void
g_Fun(CExample
35.{
36.
test"
37.}
38.
39.int
40.{
41.
test
(1);
42.
//传入对象
43.
g_Fun(test);
44.
45.
46.}
调用g_Fun()时,会产生以下几个重要步骤:
(1).test对象传入形参时,会先会产生一个临时变量,就叫C吧。
(2).然后调用拷贝构造函数把test的值给C。
整个这两个步骤有点像:
CExampleC(test);
(3).等g_Fun()执行完后,析构掉C对象。
2.对象以值传递的方式从函数返回
24.};
26.//全局函数
27.CExample
g_Fun()
28.{
temp(0);
temp;
33.int
34.{
35.
g_Fun();
当g_Fun()函数执行到return时,会产生以下几个重要步骤:
(1).先会产生一个临时变量,就叫XXXX吧。
(2).然后调用拷贝构造函数把temp的值给XXXX。
整个这两个步骤有点像:
CExampleXXXX(temp);
(3).在函数执行到最后先析构temp局部变量。
(4).等g_Fun()执行完后再析构掉XXXX对象。
3.对象需要通过另外一个对象进行初始化;
1.CExample
2.CExample
3.//
后两句都会调用拷贝构造函数。
三.浅拷贝和深拷贝
1.默认拷贝构造函数
很多时候在我们都不知道拷贝构造函数的情况下,传递对象给函数参数或者函数返回对象都能很好的进行,这是因为编译器会给我们自动产生一个拷贝构造函数,这就是“默认拷贝构造函数”,这个构造函数很简单,仅仅使用“老对象”的数据成员的值对“新对象”的数据成员一一进行赋值,它一般具有以下形式:
1.Rect:
:
Rect(const
Rect&
r)
width
r.width;
height
r.height;
5.}
当然,以上代码不用我们编写,编译器会为我们自动生成。
但是如果认为这样就可以解决对象的复制问题,那就错了,让我们来考虑以下一段代码:
Rect
3.public:
Rect()
构造函数,计数器加1
count++;
~Rect()
析构函数,计数器减1
count--;
static
getCount()
返回计数器的值
count;
16.private:
width;
height;
一静态成员做为计数器
20.};
22.int
Rect:
count
初始化计数器
24.int
25.{
rect1;
The
of
getCount()<
rect2(rect1);
使用rect1复制rect2,此时应该有两个对象
31.
33.}
这段代码对前面的类,加入了一个静态成员,目的是进行计数。
在主函数中,首先创建对象rect1,输出此时的对象个数,然后使用rect1复制出对象rect2,再输出此时的对象个数,按照理解,此时应该有两个对象存在,但实际程序运行时,输出的都是1,反应出只有1个对象。
此外,在销毁对象时,由于会调用销毁两个对象,类的析构函数会调用两次,此时的计数器将变为负数。
说白了,就是拷贝构造函数没有处理静态数据成员。
出现这些问题最根本就在于在复制对象时,计数器没有递增,我们重新编写拷贝构造函数,如下:
拷贝构造函数
计数器加1
22.private:
26.};
2.浅拷贝
所谓浅拷贝,指的是在对象复制时,只对对象中的数据成员进行简单的赋值,默认拷贝构造函数执行的也是浅拷贝。
大多情况下“浅拷贝”已经能很好地工作了,但是一旦对象存在了动态成员,那么浅拷贝就会出问题了,让我们考虑如下一段代码:
构造函数,p指向堆中分配的一空间
p
new
int(100);
析构函数,释放动态分配的空间
if(p
!
NULL)
delete
p;
15.private:
*p;
一指针成员
19.};
21.int
22.{
复制对象
26.}
在这段代码运行结束之前,会出现一个运行错误。
原因就在于在进行对象复制时,对于动态分配的内容没有进行正确的操作。
我们来分析一下:
在运行定义rect1对象后,由于在构造函数中有一个动态分配的语句,因此执行后的内存情况大致如下:
在使用rect1复制rect2时,由于执行的是浅拷贝,只是将成员的值进行赋值,这时
rect1.p=rect2.p,也即这两个指针指向了堆里的同一个空间,如下图所示:
当然,这不是我们所期望的结果,在销毁对象时,两个对象的析构函数将对同一个内存空间释放两次,这就是错误出现的原因。
我们需要的不是两个p有相同的值,而是两个p指向的空间有相同的值,解决办法就是使用“深拷贝”。
3.深拷贝
在“深拷贝”的情况下,对于对象中动态成员,就不能仅仅简单地赋值了,而应该重新动态分配空间,如上面的例子就应该按照如下的方式进行处理:
int;
为新对象重新动态分配空间
*p
*(r.p);
此时,在完成对象的复制后,内存的一个大致情况如下:
此时rect1的p和rect2的p各自指向一段内存空间,但它们指向的空间具有相同的内容,这就是所谓的“深拷贝”。
3.防止默认拷贝发生
通过对对象复制的分析,我们发现对象的复制大多在进行“值传递”时发生,这里有一个小技巧可以防止按值传递——声明一个私有拷贝构造函数。
甚至不必去定义这个拷贝构造函数,这样因为拷贝构造函数是私有的,如果用户试图按值传递或函数返回该类对象,将得到一个编译错误,从而可以避免按值传递或返回对象。
1.//
防止按值传递
2.class
3.{
4.private:
//拷贝构造,只是声明
C);
19.public:
29.};
31.//全局函数
32.void
33.{
34.
35.}
37.int
38.{
39.
40.
//g_Fun(test);
按值传递将出错
43.}
四.拷贝构造函数的几个细节
1.拷贝构造函数里能调用private成员变量吗?
解答:
这个问题是在网上见的,当时一下子有点晕。
其时从名子我们就知道拷贝构造函数其时就是一个特殊的构造函数,操作的还是自己类的成员变量,所以不受private的限制。
2.以下函数哪个是拷贝构造函数,为什么?
1.X:
X(const
X&
);
2.X:
X(X);
3.X:
X(X&
a=1);
4.X:
a=1,
b=2);
对于一个类X,如果一个构造函数的第一个参数是下列之一:
a)X&
b)constX&
c)volatileX&
d)constvolatileX&
且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数.
//是拷贝构造函数
int=1);
//当然也是拷贝构造函数
3.一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?
类中可以存在超过一个拷贝构造函数。
X
2.public:
const
的拷贝构造
非const的拷贝构造
5.};
注意,如果一个类中只存在一个参数为X&
的拷贝构造函数,那么就不能使用constX或volatileX的对象实行拷贝初始化.
X();
7.const
cx;
8.X
x
error
如果一个类中没有定义拷贝构造函数,那么编译器会自动产生一个默认的拷贝构造函数。
这个默认的参数可能为
X:
X(constX&
)或
),由编译器根据上下文决定选择哪一个。