C++超詳細(xì)講解拷貝構(gòu)造函數(shù)
構(gòu)造函數(shù)
只有單個形參,該形參是對本類類型對象的引用(一般常用const修飾),在用已存在的類類型對象創(chuàng)建新對象時由編譯器自動調(diào)用
拷貝構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造函數(shù)的一個重載,因此顯式的定義了拷貝構(gòu)造,那么編譯器也不再默認(rèn)生成構(gòu)造函數(shù)。
特征
拷貝構(gòu)造也是一個特殊的成員函數(shù)
特征如下:
- 拷貝構(gòu)造是構(gòu)造函數(shù)的一個重載;
- 拷貝構(gòu)造的參數(shù)只有一個并且類型必須是該類的引用,而不是使用傳值調(diào)用,否則會無限遞歸;
- 若沒有顯式定義拷貝構(gòu)造函數(shù),編譯器會自己生成一個默認(rèn)拷貝構(gòu)造,默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)對象按按內(nèi)存存儲和字節(jié)序完成拷貝,也叫淺拷貝;
class Date
{
public:
Date(int year, int month, int day)
:
_year(year),
_month(month),
_day(day)
{}
void Display()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2001, 7, 28);
Date d2(d1);
d1.Display();
d2.Display();
return 0;
}
輸出:
2001-7-28
2001-7-28
對于那些直接管理著內(nèi)存資源的類(含有指針變量),那么簡單的值拷貝還頂?shù)米??顯然頂不住啊。
通過圖示說明:

兩個string類的對象指向了同一塊空間,這不就亂套了嗎,如果其中一個對象通過指針改變了指向內(nèi)存的數(shù)據(jù),那么另一個對象也會受到影響,這是我們不愿發(fā)生的,我們希望每個對象都能獨立運作。
下面這個程序會崩潰
class String
{
public:
String(const char* str = "songxin")
{
cout << "String(const char* str = \"songxin\")" << endl;
_str = (char*)malloc(strlen(str) + 1);
strcpy(_str, str);
}
~String()
{
cout << "~String()" << endl;
free(_str);
_str = nullptr;
}
private:
char* _str;
};
int main()
{
String s1;
String s2(s1);
return 0;
}
原因是兩個string類的成員指針都指向一塊內(nèi)存,而它們又分別調(diào)用了一次析構(gòu)函數(shù),相當(dāng)于對同一塊內(nèi)存空間釋放了兩次,程序崩潰。
因此對于這種情況的對象,我們就不能再使用編譯器生成的默認(rèn)拷貝構(gòu)造了,而只能自己去顯式的定義拷貝構(gòu)造并且要實現(xiàn)深拷貝。
編譯器生成的拷貝構(gòu)造
編譯器默認(rèn)生成的拷貝構(gòu)造會做些什么呢?
- 對于內(nèi)置類型成員
? 完成值拷貝;
- 對于自定義類型成員
調(diào)用成員的拷貝構(gòu)造;
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
:
_hour(hour),
_minute(minute),
_second(second)
{}
Time(Time& t)
{
_hour = t._hour;
_minute = t._minute;
_second = t._second;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
Time top(0, 1, 1);
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1, Time& t = top)
:
_year(year),
_month(month),
_day(day),
_t(t)
{}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Time t(1, 1, 1);
Date d1(2001, 7, 28,t);
Date d2(d1);
return 0;
}
如果默認(rèn)生成的拷貝構(gòu)造沒有調(diào)用Time類成員的拷貝構(gòu)造,那么d2的_t的值應(yīng)該是(_hour = 0, _minute = 0, _second = 0),而這里最終的結(jié)果是d2中的_t和d2中的_t值相同。
這里Date類中自動生成的拷貝構(gòu)造函數(shù)的內(nèi)置類型會進行字節(jié)序拷貝,而對于自定義類型_t調(diào)用了Time的拷貝構(gòu)造函數(shù)。
拷貝構(gòu)造的初始化列表
拷貝構(gòu)造是構(gòu)造函數(shù)的一個重載,因此拷貝構(gòu)造函數(shù)也是有初始化列表的,所以也建議在初始化列表階段完成對對象的初始化,養(yǎng)成良好習(xí)慣。
可以不顯式定義拷貝構(gòu)造函數(shù)的情況
- 成員變量沒有指針;
- 成員有指針,但并沒有管理內(nèi)存資源;
顯式定義拷貝構(gòu)造的誤區(qū)
之前一直存在這個誤區(qū):
我們都知道,編譯器生成的構(gòu)造函數(shù)在初始化列表會調(diào)用成員的構(gòu)造函數(shù),而我們顯式去定義構(gòu)造函數(shù)時,即使我們不寫也會在初始化列表去調(diào)用自定義類型成員的構(gòu)造函數(shù)。
通過類比,我就犯了一個低級錯誤:
就是既然編譯器生成的拷貝構(gòu)造可以在初始化列表自動調(diào)用自定義成員的拷貝構(gòu)造,那么我們顯式定義的拷貝構(gòu)造即使不寫,也會在初始化列表自動去調(diào)用自定義成員的拷貝構(gòu)造。
于是我寫出了如下代碼:
class Time
{
public:
Time(int hour = 0, int minute = 0, int second = 0)
:
_hour(hour),
_minute(minute),
_second(second)
{}
Time(Time& t)
{
_hour = t._hour;
_minute = t._minute;
_second = t._second;
}
private:
int _hour;
int _minute;
int _second;
};
Time top(2, 2, 2);
class Date
{
public:
Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1, Time& t = top)
:
_year(year),
_month(month),
_day(day),
_t(t)
{}
Date(Date& d)//顯式定義了拷貝構(gòu)造
{
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
Time _t;
};
int main()
{
Time t(1, 1, 1);
Date d1(2001, 7, 28,t);
Date d2(d1);
return 0;
}
通過監(jiān)視窗口查看d2調(diào)用拷貝構(gòu)造后的值:

并沒有拷貝成功。
我只顧著類比它們的功能,可我恰恰忽略了拷貝構(gòu)造也是一種構(gòu)造函數(shù)啊,那么自然的初始化列表也是和普通構(gòu)造一樣,會去調(diào)用自定義類的構(gòu)造函數(shù),不處理內(nèi)置類型。只不過編譯器生成的是經(jīng)過處理的構(gòu)造函數(shù)達到了拷貝的效果。(太傻逼了這錯誤)
結(jié)論
拷貝構(gòu)造函數(shù)是構(gòu)造函數(shù)的一種,它也有初始化列表,如果是編譯器生成的拷貝構(gòu)造,它會對內(nèi)置類型做字節(jié)序拷貝,對自定義類型成員會調(diào)用自定義成員的拷貝構(gòu)造。
可如果是我們顯式定義出的拷貝構(gòu)造,它也是有初始化列表的,但是它的初始化列表可不會去調(diào)用成員的拷貝構(gòu)造奧,而是和普通構(gòu)造函數(shù)一樣,對于內(nèi)置類型成員不去初始化值,對于自定義類型成員調(diào)用自定義成員的構(gòu)造函數(shù)而不是拷貝構(gòu)造函數(shù)。
到此這篇關(guān)于C++超詳細(xì)講解拷貝構(gòu)造函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++拷貝構(gòu)造函數(shù)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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