对c++拷贝构造函数的一点理解

1.说明什么是拷贝构造函数

对于普通的变量来说，拷贝是非常简单的，但是对于类来说有很多成员变量，该怎么拷贝呢?

int a = 10;
int b = a;//这里复制是很简单的
class Cpp{
     int a;
     int b;
     ....
};
Cpp a;
Cpp a =b;//这里如何复制呢

下面一个列子：

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class CppEx{
private:
        int a;
public:
       CppEx(int b){
                 a = b;
       }
       void show()
       {
            cout<<a<<endl;
       }                       
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    CppEx t(100);
    CppEx b = t;//这里调用的是拷贝构造函数
    b.show(); 
    return 0;
}

输入的结果是100，但是这个例子不能说明是拷贝构造函数起到的作用，看起来还是在复制。

下面例举出拷贝构造函数的例子，以说明上面的是拷贝构造函数起到的作用，而不是简单的复制。

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class CppEx{
private:
        int a;
public:
       CppEx(int b){
                 a = b;
                 cout<<"Create Class"<<endl;
       }
       CppEx(const CppEx &cppEx){
                   a = cppEx.a;
                   cout<<"Cpp Copy"<<endl;
       }
       void show()
       {
            cout<<a<<endl;
       }
};
int main(int argc, char *argv[])
{
    CppEx t(100);
    CppEx b = t;//这里调用的是拷贝构造函数
    b.show(); 
    t.show();
    return 0;
}

输入结果是:

Create Class

Cpp Copy

100

100

当我们创建t的时候，调用了构造函数，但是我们创建b的时候为什么没有调用构造函数呢，原因调用了拷贝构造函数，而不是简单的复制.

2.什么时候调用拷贝构造函数

①对象以值传递方式传入

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class CppEx{
private:
        int a;
public:
       CppEx(int b){
                 a = b;
                 cout<<"Create Class"<<endl;
       }
       CppEx(const CppEx &cppEx){
                   a = cppEx.a;
                   cout<<"Cpp Copy"<<endl;
       }
       void show()
       {
            cout<<a<<endl;
       } 
       ~CppEx(){
                cout<<"free"<<endl; 
       }                     
};
void gFunc(CppEx k)
{
     cout<<"gFunc"<<endl;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    CppEx t(100);
    gFunc(t);
    return 0;
}

输出结果：

Create Class

Cpp Copy

gFunc

free

free

调用gFunc的步骤

1）当t的传入gFunc时，会生成一个临时变量

2）然后调用拷贝构造函数把临时变量的值传递给形参k

3）当gFunc函数返回的时候析构k

②对象值以值传递从函数返回

#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

class CppEx{
private:
        int a;
public:
       CppEx(int b){
                 a = b;
                 cout<<"Create Class"<<endl;
       }
       CppEx(const CppEx &cppEx){
                   a = cppEx.a;
                   cout<<"Cpp Copy"<<endl;
       }
       void show()
       {
            cout<<a<<endl;
       } 
       ~CppEx(){
                cout<<"free"<<endl; 
       }                     
};
CppEx gFunc(CppEx k)
{
     cout<<"gFunc"<<endl;
     return k;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    CppEx t(100);
    gFunc(t);
    return 0;
}

输入结果是：

Create Class

Cpp Copy

gFunc

Cpp Copy

free

free

free

两次复制构造：

第一次：调用函数产生临时变量，临时变量拷贝给k

第二次：返回值产生（这里我还是有点混乱，高手指点）

三次free：

第一次free:调用gFunc函数时候产生的临时变量被析构

第二次free:当返回k时，没有变量接收此返回值，所以直接析构

第三次free:t的析构

3.浅拷贝和深拷贝

①默认拷贝构造函数

简单的对对象成员一一赋值（不会处理静态数据成员）

#include<iostream>
using namespace std;
class Rect{
private:
    int width;
    int height;
    static int count;
public:
    Rect(){
        count++;
    }
    ~Rect(){
        count--;
    }
    static int getCount()
    {
        return count;
    }
};

int Rect::count = 0;
int main()
{
    Rect rect1;
    cout<<"The count of rect :"<<Rect::getCount()<<endl;
    Rect rect2(rect1);
    cout<<"The count of Rect:"<<Rect::getCount()<<endl;
    return 0;
}

输出结果是:

The count of rect :1

The count of Rect:1

可以看出，拷贝构造函数没有处理静态数据成员。

出现这个问题的本质原因在于赋值对象的时候，计数器没有递增，解决办法如下：

#include<iostream>
using namespace std;
class Rect{
private:
    int width;
    int height;
    static int count;
public:
    Rect(){
        count++;
    }
    Rect(Rect &r){
        width  = r.width;
        height = r.height;
        count++;
    }
    ~Rect(){
        count--;
    }
    static int getCount()
    {
        return count;
    }
};

int Rect::count = 0;
int main()
{
    Rect rect1;
    cout<<"The count of rect :"<<Rect::getCount()<<endl;
    Rect rect2(rect1);
    cout<<"The count of Rect:"<<Rect::getCount()<<endl;
    return 0;
}

输出结果如下：

The count of rect :1

The count of Rect:2

②浅拷贝

所谓浅拷贝，指的是在对象赋值时，只对对象中的数据进行简单的赋值，

默认拷贝构造构造函数也是浅拷贝。但是对象成员是动态成员，浅拷贝

就会出现问题。

#include<iostream>
using namespace std;
class Rect{
private:
    int width;
    int height;
    int *p;
public:
    Rect(){
        p = new int(100);
    }
    ~Rect(){
        if(p !=NULL)
            delete p;
    }
};

int main()
{
    Rect rect1;
    Rect rect2(rect1);
    return 0;
}

这个程序编译的时候是没有问题，问题出现在运行时。

原因是当rect1拷贝给rect2时，rect2的 p成员指针指的内

存和rect1对象的p成员指针指的内存是一样的。当执行完之后

析构函数要析构rect1和2 所以肯定是错误的。

解决的办法是深度拷贝。

三，深入拷贝

对成员不仅是简单拷贝，还要分配内存等操作。

#include<iostream>
using namespace std;
class Rect{
private:
    int width;
    int height;
    int *p;
public:
    Rect(){
        p = new int(100);
    }
    Rect(Rect &r){
        width = r.width;
        height = r.height;
        p = new int;
        *p = *(r.p);
    }
    ~Rect(){
        if(p !=NULL)
            delete p;
    }

};

int main()
{
    Rect rect1;
    Rect rect2(rect1);
    return 0;
}

防止默认拷贝发生的方法，在private里申明一个拷贝构造函数