广告
返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > 其他教程 >c++详细讲解构造函数的拷贝流程
  • 558
分享到

c++详细讲解构造函数的拷贝流程

2024-04-02 19:04:59 558人浏览 薄情痞子
摘要

#include <iOStream> #include <string> using namespace std; void func(string str

#include <iOStream>
#include <string>
using namespace std;
void func(string str){
    cout<<str<<endl;
}
int main(){
    string s1 = "Http:www.biancheng.net";
    string s2(s1);
    string s3 = s1;
    string s4 = s1 + " " + s2;
    func(s1);
    cout<<s1<<endl<<s2<<endl<<s3<<endl<<s4<<endl;
    return 0;
}

运行结果:

http:www.biancheng.net

http:www.biancheng.net

http:www.biancheng.net

http:www.biancheng.net

http:www.biancheng.net http:www.biancheng.net

s1、s2、s3、s4 以及 func() 的形参 str,都是使用拷贝的方式来初始化的。

对于 s1、s2、s3、s4,都是将其它对象的数据拷贝给当前对象,以完成当前对象的初始化。

对于 func() 的形参 str,其实在定义时就为它分配了内存,但是此时并没有初始化,只有等到调用 func() 时,才会将其它对象的数据拷贝给 str 以完成初始化。

当以拷贝的方式初始化一个对象时,会调用一个特殊的构造函数,就是拷贝构造函数(Copy Constructor)。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Student{
public:
    Student(string name = "", int age = 0, float score = 0.0f);  //普通构造函数
    Student(const Student &stu);  //拷贝构造函数(声明)
public:
    void display();
private:
    string m_name;
    int m_age;
    float m_score;
};
Student::Student(string name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
//拷贝构造函数(定义)
Student::Student(const Student &stu){
    this->m_name = stu.m_name;
    this->m_age = stu.m_age;
    this->m_score = stu.m_score;
    cout<<"Copy constructor was called."<<endl;
}
void Student::display(){
    cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<",成绩是"<<m_score<<endl;
}
int main(){
   const Student stu1("小明", 16, 90.5);
    Student stu2 = stu1;  //调用拷贝构造函数
    Student stu3(stu1);  //调用拷贝构造函数
    stu1.display();
    stu2.display();
    stu3.display();
    return 0;
}

运行结果:

Copy constructor was called.

Copy constructor was called.

小明的年龄是16,成绩是90.5

小明的年龄是16,成绩是90.5

小明的年龄是16,成绩是90.5

第 8 行是拷贝构造函数的声明,第 20 行是拷贝构造函数的定义。拷贝构造函数只有一个参数,它的类型是当前类的引用,而且一般都是 const 引用。

1) 为什么必须是当前类的引用呢?

如果拷贝构造函数的参数不是当前类的引用,而是当前类的对象,那么在调用拷贝构造函数时,会将另外一个对象直接传递给形参,这本身就是一次拷贝,会再次调用拷贝构造函数,然后又将一个对象直接传递给了形参,将继续调用拷贝构造函数……这个过程会一直持续下去,没有尽头,陷入死循环。

只有当参数是当前类的引用时,才不会导致再次调用拷贝构造函数,这不仅是逻辑上的要求,也是 c++ 语法的要求。

2) 为什么是 const 引用呢?

拷贝构造函数的目的是用其它对象的数据来初始化当前对象,并没有期望更改其它对象的数据,添加 const 限制后,这个含义更加明确了。

另外一个原因是,添加 const 限制后,可以将 const 对象和非 const 对象传递给形参了,因为非 const 类型可以转换为 const 类型。如果没有 const 限制,就不能将 const 对象传递给形参,因为 const 类型不能转换为非 const 类型,这就意味着,不能使用 const 对象来初始化当前对象了。

当然,你也可以再添加一个参数为非const 引用的拷贝构造函数,这样就不会出错了。换句话说,一个类可以同时存在两个拷贝构造函数,一个函数的参数为 const 引用,另一个函数的参数为非 const 引用。

class Base{
public:
    Base(): m_a(0), m_b(0){ }
    Base(int a, int b): m_a(a), m_b(b){ }
private:
    int m_a;
    int m_b;
};
int main(){
    int a = 10;
    int b = a;  //拷贝
    Base obj1(10, 20);
    Base obj2 = obj1;  //拷贝
    return 0;
}

b 和 obj2 都是以拷贝的方式初始化的,具体来说,就是将 a 和 obj1 所在内存中的数据按照二进制位(Bit)复制到 b 和 obj2 所在的内存,这种默认的拷贝行为就是浅拷贝,这和调用 memcpy() 函数的效果非常类似。

对于简单的类,默认的拷贝构造函数一般就够用了,我们也没有必要再显式地定义一个功能类似的拷贝构造函数。但是当类持有其它资源时,例如动态分配的内存、指向其他数据的指针等,默认的拷贝构造函数就不能拷贝这些资源了,我们必须显式地定义拷贝构造函数,以完整地拷贝对象的所有数据。

下面我们通过一个具体的例子来说明显式定义拷贝构造函数的必要性。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
//变长数组类
class Array{
public:
    Array(int len);
    Array(const Array &arr);  //拷贝构造函数
    ~Array();
public:
    int operator[](int i) const { return m_p[i]; }  //获取元素(读取)
    int &operator[](int i){ return m_p[i]; }  //获取元素(写入)
    int length() const { return m_len; }
private:
    int m_len;
    int *m_p;
};
Array::Array(int len): m_len(len){
    m_p = (int*)calloc( len, sizeof(int) );
}
Array::Array(const Array &arr){  //拷贝构造函数
    this->m_len = arr.m_len;
    this->m_p = (int*)calloc( this->m_len, sizeof(int) );
    memcpy( this->m_p, arr.m_p, m_len * sizeof(int) );
}
Array::~Array(){ free(m_p); }
//打印数组元素
void printArray(const Array &arr){
    int len = arr.length();
    for(int i=0; i<len; i++){
        if(i == len-1){
            cout<<arr[i]<<endl;
        }else{
            cout<<arr[i]<<", ";
        }
    }
}
int main(){
    Array arr1(10);
    for(int i=0; i<10; i++){
        arr1[i] = i;
    }
    Array arr2 = arr1;
    arr2[5] = 100;
    arr2[3] = 29;
    printArray(arr1);
    printArray(arr2);
    return 0;
}

运行结果:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

0, 1, 2, 29, 4, 100, 6, 7, 8, 9

本例中我们显式地定义了拷贝构造函数,它除了会将原有对象的所有成员变量拷贝给新对象,还会为新对象再分配一块内存,并将原有对象所持有的内存也拷贝过来。这样做的结果是,原有对象和新对象所持有的动态内存是相互独立的,更改一个对象的数据不会影响另外一个对象,本例中我们更改了 arr2 的数据,就没有影响 arr1。

这种将对象所持有的其它资源一并拷贝的行为叫做深拷贝,我们必须显式地定义拷贝构造函数才能达到深拷贝的目的。深拷贝的例子比比皆是,除了上面的变长数组类,使用的动态数组类也需要深拷贝;此外,标准模板库(STL)中的 string、vector、stack、set、map 等也都必须使用深拷贝。

读者如果希望亲眼目睹不使用深拷贝的后果,可以将上例中的拷贝构造函数删除,那么运行结果将变为:0, 1, 2, 29, 4, 100, 6, 7, 8, 9

0, 1, 2, 29, 4, 100, 6, 7, 8, 9

可以发现,更改 arr2 的数据也影响到了 arr1。这是因为,在创建 arr2 对象时,默认拷贝构造函数将 arr1.m_p 直接赋值给了 arr2.m_p,导致 arr2.m_p 和 arr1.m_p 指向了同一块内存,所以会相互影响。

另外需要注意的是,printArray() 函数的形参为引用类型,这样做能够避免在传参时调用拷贝构造函数;又因为 printArray() 函数不会修改任何数组元素,所以我们添加了 const 限制,以使得语义更加明确。

  • 到底是浅拷贝还是深拷贝

如果一个类拥有指针类型的成员变量,那么绝大部分情况下就需要深拷贝,因为只有这样,才能将指针指向的内容再复制出一份来,让原有对象和新生对象相互独立,彼此之间不受影响。如果类的成员变量没有指针,一般浅拷贝足以。

另外一种需要深拷贝的情况就是在创建对象时进行一些预处理工作,比如统计创建过的对象的数目、记录对象创建的时间等,请看下面的例子:

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <windows.h>  //在linuxMac下要换成 unistd.h 头文件
using namespace std;
class Base{
public:
    Base(int a = 0, int b = 0);
    Base(const Base &obj);  //拷贝构造函数
public:
    int getCount() const { return m_count; }
    time_t getTime() const { return m_time; }
private:
    int m_a;
    int m_b;
    time_t m_time;  //对象创建时间
    static int m_count;  //创建过的对象的数目
};
int Base::m_count = 0;
Base::Base(int a, int b): m_a(a), m_b(b){
    m_count++;
    m_time = time((time_t*)NULL);
}
Base::Base(const Base &obj){  //拷贝构造函数
    this->m_a = obj.m_a;
    this->m_b = obj.m_b;
    this->m_count++;
    this->m_time = time((time_t*)NULL);
}
int main(){
    Base obj1(10, 20);
    cout<<"obj1: count = "<<obj1.getCount()<<", time = "<<obj1.getTime()<<endl;
    Sleep(3000);  //在Linux和Mac下要写作 sleep(3);
    Base obj2 = obj1;
    cout<<"obj2: count = "<<obj2.getCount()<<", time = "<<obj2.getTime()<<endl;
    return 0;
}

运行结果:

obj1: count = 1, time = 1488344372

obj2: count = 2, time = 1488344375

运行程序,先输出第一行结果,等待 3 秒后再输出第二行结果。Base 类中的 m_time 和 m_count 分别记录了对象的创建时间和创建数目,它们在不同的对象中有不同的值,所以需要在初始化对象的时候提前处理一下,这样浅拷贝就不能胜任了,就必须使用深拷贝了。

到此这篇关于c++详细讲解构造函数的拷贝流程的文章就介绍到这了,更多相关c++构造函数内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

--结束END--

本文标题: c++详细讲解构造函数的拷贝流程

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/148248.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

本篇文章演示代码以及资料文档资料下载

下载Word文档到电脑,方便收藏和打印~

下载Word文档
猜你喜欢
  • c++详细讲解构造函数的拷贝流程
    #include <iostream> #include <string> using namespace std; void func(string str...
    99+
    2022-11-13
  • C++超详细讲解拷贝构造函数
    目录构造函数特征编译器生成的拷贝构造拷贝构造的初始化列表显式定义拷贝构造的误区结论构造函数 只有单个形参,该形参是对本类类型对象的引用(一般常用const修饰),在用已存在的类类型对...
    99+
    2022-11-13
  • C++拷贝构造函数(深拷贝与浅拷贝)详解
    对于普通类型的对象来说,它们之间的复制是很简单的,例如:int a=88;int b=a; 而类对象与普通对象不同,类对象内部结构一般较为复杂,存在各种成员变量。下面看一个类对象拷贝...
    99+
    2022-11-15
    拷贝构造函数 深拷贝 浅拷贝
  • C++中的拷贝构造函数详解
    目录C++拷贝构造函数(复制构造函数)详解1) 为什么必须是当前类的引用呢?2) 为什么是 const 引用呢?默认拷贝构造函数总结C++拷贝构造函数(复制构造函数)详解 拷贝和复制...
    99+
    2022-11-13
  • C++构造函数的类型,浅拷贝与深拷贝详解
    目录一、无参构造函数二、含参构造函数三、拷贝构造函数四、深拷贝和浅拷贝总结一、无参构造函数 1.如果没有定义构造函数,则系统自动调用此默认构造函数,且什么都不做。 2.如果用户自定义...
    99+
    2022-11-13
  • C++中拷贝构造函数的总结详解
    1.什么是拷贝构造函数: 拷贝构造函数嘛,当然就是拷贝和构造了。(其实很多名字,只要静下心来想一想,就真的是顾名思义呀)拷贝又称复制,因此拷贝构造函数又称复制构造函数。百度百科上是这...
    99+
    2022-11-15
    拷贝构造函数 C++
  • C++中的拷贝构造详解
    目录拷贝构造函数拷贝构造中的引用什么情况会使用拷贝构造总结拷贝构造函数 同一个类的对象在内存中有完全相同的结构,如果作为一个整体进行复制或称拷贝是完美可行的,这个拷贝过程只需要拷贝数...
    99+
    2022-11-12
  • C++实现拷贝构造函数的方法详解
    目录引入一.什么是拷贝构造函数二.什么情况下使用拷贝构造函数三.使用拷贝构造函数需要注意什么四.深拷贝浅拷贝4.1 浅拷贝4.2 深拷贝引入 对于普通类型的对象来说,他们之间的复制很...
    99+
    2022-11-13
  • C++超详细讲解构造函数
    目录类的6个默认成员函数构造函数特性编译器生成的默认构造函数成员变量的命名风格类的6个默认成员函数 如果我们写了一个类,这个类我们只写了成员变量没有定义成员函数,那么这个类中就没有函...
    99+
    2022-11-13
  • C++编程析构函数拷贝构造函数使用示例详解
    目录构造函数析构函数拷贝构造之深拷贝和浅拷贝深浅拷贝区别首先定义一个类进行操作。 class MM { public: protected: int year; ...
    99+
    2022-11-12
  • C++的拷贝构造函数你了解吗
    目录一般情况下的拷贝构造函数:默认拷贝构造函数:浅拷贝和深拷贝:总结拷贝构造函数用以将一个类的对象拷贝给同一个类的另一个对象,比如之前学习过的string类: string s1; ...
    99+
    2022-11-13
  • C++中拷贝构造函数的使用
    目录拷贝构造函数1. 手动定义的拷贝构造函数2. 合成的拷贝构造函数总结拷贝构造函数 拷贝构造函数,它只有一个参数,参数类型是本类的引用。复制构造函数的参数可以是 const 引用,...
    99+
    2022-11-13
  • C++拷贝构造函数中的陷阱
    转自微信公众号:CPP开发前沿 拷贝构造函数大家都比较熟悉,通俗讲就是传入一个对象,拷贝一份副本。不过看似简单的东西,实际不注意的话就会产生问题! #include<iostr...
    99+
    2022-11-12
  • C++的拷贝构造函数是什么
    这篇文章主要介绍了C++的拷贝构造函数是什么,具有一定借鉴价值,感兴趣的朋友可以参考下,希望大家阅读完这篇文章之后大有收获,下面让小编带着大家一起了解一下。拷贝构造函数用以将一个类的对象拷贝给同一个类的另一个对象,比如之前学习过的strin...
    99+
    2023-06-29
  • C++中类对象的拷贝构造函数
    本篇内容主要讲解“C++中类对象的拷贝构造函数”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“C++中类对象的拷贝构造函数”吧!拷贝构造函数,是一种特殊的构造函数,它由编译器调用来完成一些基于同一...
    99+
    2023-06-17
  • C++中的拷贝构造函数怎么用
    小编给大家分享一下C++中的拷贝构造函数怎么用,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!C++拷贝构造函数(复制构造函数)详解拷贝和复制是一个意思,对应的英文...
    99+
    2023-06-29
  • C++拷贝构造函数中的陷阱怎么解决
    这篇文章主要讲解了“C++拷贝构造函数中的陷阱怎么解决”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“C++拷贝构造函数中的陷阱怎么解决”吧!拷贝构造函数大家都比较熟悉,通俗讲就是传入一个对象...
    99+
    2023-06-26
  • C++构造函数的类型,浅拷贝与深拷贝实例分析
    本文小编为大家详细介绍“C++构造函数的类型,浅拷贝与深拷贝实例分析”,内容详细,步骤清晰,细节处理妥当,希望这篇“C++构造函数的类型,浅拷贝与深拷贝实例分析”文章能帮助大家解决疑惑,下面跟着小编的思路慢慢深入,一起来学习新知识吧。一、无...
    99+
    2023-06-29
  • C++详细讲解对象的构造
    目录一、对象的构造(上)1.1 对象的初始值1.2 对象的初始化1.3 小结二、对象的构造(中)2.1 构造函数2.2小实例2.3 小结三、对象的构造(下)3.1 特殊的构造函数3....
    99+
    2022-11-13
  • C++超详细讲解构造函数与析构函数的用法及实现
    目录写在前面构造函数和析构函数语法作用代码实现两大分类方式三种调用方式括号法显示法隐式转换法正确调用拷贝构造函数正常调用值传递的方式给函数参数传值值传递方式返回局部对象构造函数的调用...
    99+
    2022-11-13
软考高级职称资格查询
编程网,编程工程师的家园,是目前国内优秀的开源技术社区之一,形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容,为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作