【C++】5-1.10 深浅拷贝

矫情吗；* 2022-10-14 13:53 152阅读 0赞

### 【C++】5-1.10 深浅拷贝 ###

*  1、深浅拷贝
 *  2、浅拷贝示例
 *  3、深拷贝示例

# 1、深浅拷贝 #

在创建class类成员的时候：  
如果class类的数据域是一个指针，就会遇到深浅拷贝的问题；

**1.1、浅拷贝**  
浅拷贝：前提是class类的数据域是一个指针，只拷贝指针的地址，而非指针指向的内容；  
出现的情况：  
1.1.1、创建新对象时，调用类的隐式或者默认构造函数时；  
1.1.2、使用默认赋值运算符，为已有对象赋值时；

**1.2、深拷贝**  
深拷贝：重新在开辟一块空间（堆上），拷贝指针指向的内容！  
（注意：class类的数据域是不是一个指针，那就不存在深浅拷贝这个概念了。）  
出现的情况：  
1.2.1、重载赋值运算符；  
1.2.2、程序员自定义拷贝构造函数，拷贝指针指向的内容；

# 2、浅拷贝示例 #

以下代码参考博客：  
[【C++】5-1.7 析构函数][C_5-1.7]  
https://blog.csdn.net/jn10010537/article/details/116949278

date.h 头文件，内容如下：

#pragma once
    #include <iostream>
    #include<string>
    class date
    { 
    private:
    	int year{  2021 };
    	int month{  5 };
    	int day{  22 };
    public:
    	date() = default;//强制编译器生成默认构造函数（无参构造函数）
    	date(int y, int m, int d);//有参构造函数；
    
    	// 声明get函数；
    	int getYear();
    	int getMonth();
    	int getDay();
    	std::string getString();
    
    	// 声明set函数
    	void setYear(int y);
    	void setMonth(int m);
    	void setDay(int d);
    };

date.cpp 源文件，内容如下：

#include"date.h"
    // 将声明与实现分离
    
    // get 函数
    int date::getYear() {  return year; }
    int date::getMonth() {  return month; }
    int date::getDay() {  return day; }
    
    //将日期转化成字符串形式，以便更好的显示
    std::string date::getString()
    { 
    	using namespace std;
    	// 返回如 2021--05--22
    	return to_string(year) + "--" + to_string(month) + "--" + to_string(day);
    }
    
    // set函数；
    void date::setYear(int y) {  year = y; }
    void date::setMonth(int m) {  month =m; }
    void date::setDay(int d) {  day = d; }
    
    // 构造函数
    date::date(int y, int m, int d) :year{  y }, month{  m }, day{  d }
    { 
    	std::cout << "[1]时间：" << getString() << std::endl;
    }

staff.h 头文件，内容如下：

#pragma once
    #include<iostream>
    #include<string>
    #include"date.h"
    
    // 性别的枚举
    enum class gender
    { 
    	man,
    	woman,
    };
    
    //定义一个员工的class
    class staff
    { 
    private:
    	std::string staff_name;//员工姓名；
    	gender staff_gender;   //员工性别；
    	date*  staff_birthday; //员工的生日；对象指针，是一个指针，就可能存在深浅拷贝的情况
    	static int staff_number; //员工数量；静态成员，不是类的数据成员！
    public:
    	// get 函数
    	std::string getName();
    	gender getGender();
    	date getBirthday();
    	std::string getString();
    
    	// set函数；
    	void setName(std::string set_name);
    	void setGender(gender set_gender);
    	void setBirthday(date set_birthday);
    
    	//无参构造函数
    	staff();	
    
    	// 有参构造函数
    	staff(std::string set_name, gender set_gender, date set_birthday);
    	
    	//析构函数
    	~staff();
    };

staff.cpp 源文件，内容如下：

#include"staff.h"
    // 将声明与实现分离
    
    // class类里面，声明静态成员之后
    //一定不要忘记在class类外进行定义
    int staff::staff_number = 0;
    
    // get 函数
    std::string staff::getName() {  return staff_name;}
    gender staff::getGender() {  return staff_gender;}
    date staff::getBirthday() {  return *staff_birthday; }//指针解引用；
    
    //转化成字符串形式，以便更好的显示
    // 枚举数据的类型转化成字符串
    std::string staff::getString()
    { 
    	using namespace std;
    	//gender::man 即带有作用范围限制的枚举类型，使用方式
    	string enum_gender = (staff_gender == gender::man ? "man" : "woman");
    	// staff_birthday 是date对象指针类型，有getString函数转化成字符串；
    	string str_birthday = staff_birthday->getString(); //不是对象，而是指针，不能用点运算符号，用->运算符号；
    	return staff_name + "--" + enum_gender + "--" + str_birthday;
    }
    
    // set函数；
    void staff::setName(std::string set_name) {  staff_name = set_name; }
    void staff::setGender(gender set_gender) {  staff_gender = set_gender;}
    void staff::setBirthday(date set_birthday) { *staff_birthday = set_birthday;}
    
    //无参构造函数
    staff::staff()
    { 
    	staff_number++;	
    	std::cout << "[1]现在还有:"	<< staff_number	<< "员工。" << std::endl;
    }
    
    // 有参构造函数
    // 由于 staff_birthday数据成员是对象指针，为避免浅拷贝：
    // 程序员显示的自定义拷贝构造函数，深拷贝指针指向的内容；
    staff::staff(std::string set_name, gender set_gender, date set_birthday) 
    	:staff_name{  set_name }, staff_gender{  set_gender }// 构造函数初始化 
    { 
    	staff_number++;
    	
    	// 在堆上开辟一块内存，并把内存地址赋值给staff_birthday；
    	staff_birthday = new date{  set_birthday };
    	std::cout << "[2]现在还有:"<< staff_number<< "员工." << std::endl;
    }
    
    //析构函数
    staff::~staff()
    { 
    	staff_number--;
    	std::cout << "[4]现在还有:"<< staff_number<< "员工。" << std::endl;
    }

Shallow\_copy.cpp 源文件，内容如下：

#include<iostream>
    #include"date.h"
    #include"staff.h"
    
    int main()
    { 
    	// 编译器在栈上创建对象staff_1
    	staff staff_1{  "staff_1",gender::man,{ 2021,5,1} };//调用有参构造函数
    	std::cout << "[5]" << staff_1.getString() << std::endl;
    	std::cout << "******************" << std::endl;
    
    	//编译器自动生成的隐式拷贝构造函数的方式创建对象staff_2
    	staff staff_2{  staff_1 };
    	std::cout << "[6]" << staff_2.getString() << std::endl;
    	std::cout << "###################" << std::endl;
    
    	//std::cin.get();
    	return 0;
    }

debug x64 调试模式运行Shallow\_copy.cpp 源文件，采用逐语句，查看：  
staff\_1、staff\_2的staff\_birthday成员地址如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
运行如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
即浅拷贝只拷贝了指针地址，没有重新申请内存来拷贝内容；

# 3、深拷贝示例 #

程序员显示添加拷贝构造函数，实现深拷贝；  
每个对象的指针成员，都保存在不同的内存地址；

date.h 头文件，内容如下：

date.cpp 源文件，内容如下：

staff.h 头文件，内容如下：

staff.cpp 源文件，内容如下：

#include"staff.h"
    // 将声明与实现分离
    
    // class类里面，声明静态成员之后
    //一定不要忘记在class类外进行定义
    int staff::staff_number = 0;
    
    // get 函数
    std::string staff::getName() {  return staff_name;}
    gender staff::getGender() {  return staff_gender;}
    date staff::getBirthday() {  return *staff_birthday; }//指针解引用；
    
    //转化成字符串形式，以便更好的显示
    // 枚举数据的类型转化成字符串
    std::string staff::getString()
    { 
    	using namespace std;
    	//gender::man 即带有作用范围限制的枚举类型，使用方式
    	string enum_gender = (staff_gender == gender::man ? "man" : "woman");
    	// staff_birthday 是date对象指针类型，有getString函数转化成字符串；
    	string str_birthday = staff_birthday->getString(); //不是对象，而是指针，不能用点运算符号，用->运算符号；
    	return staff_name + "--" + enum_gender + "--" + str_birthday;
    }
    
    // set函数；
    void staff::setName(std::string set_name) {  staff_name = set_name; }
    void staff::setGender(gender set_gender) {  staff_gender = set_gender;}
    void staff::setBirthday(date set_birthday) { *staff_birthday = set_birthday;}
    
    //无参构造函数
    staff::staff()
    { 
    	staff_number++;	
    	std::cout << "[1]现在还有:"	<< staff_number	<< "员工。" << std::endl;
    }
    
    // 有参构造函数
    // 由于 staff_birthday数据成员是对象指针，为避免浅拷贝：
    // 程序员显示的自定义拷贝构造函数，深拷贝指针指向的内容；
    staff::staff(std::string set_name, gender set_gender, date set_birthday) 
    	:staff_name{  set_name }, staff_gender{  set_gender }// 构造函数初始化
    	
    { 
    	staff_number++;
    	
    	// 在堆上开辟一块内存，并把内存地址赋值给staff_birthday；
    	staff_birthday = new date{  set_birthday };
    	std::cout << "[2]现在还有:"<< staff_number<< "员工." << std::endl;
    }
    
    
    //程序员显示声明拷贝构造函数,构造新的对象；
    //在堆上开辟一块内存，并把内存地址赋值给staff_birthday；
    staff::staff(const staff& person)
    { 
    	staff_number++;
    	staff_birthday = new date{  *(person.staff_birthday) };	// 深拷贝生日
    	
    	staff_name = person.staff_name;	                       // 拷贝名字
    	staff_gender = person.staff_gender;                    // 拷贝性别
    	std::cout << "[3]现在还有:" << staff_number << "员工." << std::endl;
    }
    
    //析构函数
    staff::~staff()
    { 
    	staff_number--;
    	std::cout << "[4]现在还有:"<< staff_number<< "员工。" << std::endl;
    }

Deep\_Copy.cpp 源文件，内容如下：

debug x64 调试模式运行Deep\_Copy.cpp 源文件，采用逐语句，查看：  
staff\_1、staff\_2的staff\_birthday成员地址如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2puMTAwMTA1Mzc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

[C_5-1.7]: https://blog.csdn.net/jn10010537/article/details/116949278
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