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C語言結(jié)構(gòu)體成員賦值的深拷貝與淺拷貝詳解

更新時間：2022年09月30日 15:49:58 作者：編程小魚六六六

C語言中的淺拷貝是指在拷貝過程中，對于指針型成員變量只拷貝指針本身，而不拷貝指針?biāo)赶虻哪繕?biāo)，它按字節(jié)復(fù)制的。深拷貝除了拷貝其成員本身的值之外，還拷貝成員指向的動態(tài)內(nèi)存區(qū)域內(nèi)容。本文將通過示例和大家詳細(xì)說說C語言的深拷貝與淺拷貝，希望對你有所幫助

淺拷貝

C語言中的淺拷貝是指在拷貝過程中，對于指針型成員變量只拷貝指針本身，而不拷貝指針?biāo)赶虻哪繕?biāo)，它按字節(jié)復(fù)制的。我們分幾種情況舉例子來看一下。

結(jié)構(gòu)體中不存在指針成員變量時

代碼如下：

#include <stdio.h>
typedef struct {
    char name[64];
    int age;
}Member;
 
int main(){
    Member stu1 = { "LiMing", 18 };
    Member stu2;
    stu2 = stu1;
    printf("%s,%d\n", stu2.name, stu2.age);
    system("pause");
    return 0;
}

運行如下：

結(jié)構(gòu)體中存在指針成員變量時

代碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
typedef struct {
 char *name;
 int age;
}Member;
 
int main() {
 Member Member1, Member2;
 Member1.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member1.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member1.name, 0, 64);
 //strcpy(Member1.name, "LiMing");
 snprintf(Member1.name, 64, "LiMing");
 Member1.age = 18;
 
 Member2 = Member1;/*拷貝*/
 snprintf(Member2.name, 64, "LiXiaoYao");
 Member2.age = 29;
 
 printf("%s, %d\n", Member1.name, Member1.age);
 
 if (NULL != Member1.name) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 
 system("pause");
 return 0;
}

運行如下：

從中我們看到，改變Member2的值，Member1的值也改變了，這說明一片空間被兩個不同的子對象共享了，改變一個對象的值另外一個也會隨之改變。

我們改變Member2寫法，申請內(nèi)存的代碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
typedef struct {
 char *name;
 int age;
}Member;
 
int main() {
 Member Member1;
 Member1.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member1.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member1.name, 0, 64);
 //strcpy(Member1.name, "LiMing");
 snprintf(Member1.name, 64, "LiMing");
 Member1.age = 18;
  
  Member Member2;
 Member2.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member2.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member2.name, 0, 64);
 //strcpy(Member2.name, "LiMing");
 snprintf(Member2.name, 64, "LiXiaoYao");
 Member2.age = 29;
 
 Member1 = Member2;
 
 printf("%s, %d\n", Member2.name, Member2.age);
 
 if (NULL != Member1.name) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 if (NULL != Member2.name) {
  free(Member2.name);
  Member2.name = NULL;
 }
 system("pause");
 return 0;
}

運行如下：

從中我們看到，當(dāng)數(shù)據(jù)成員中有指針時，兩個類中的兩個指針將指向同一個地址，當(dāng)對象快結(jié)束時，會調(diào)用兩次free函數(shù)，此時Member2已經(jīng)是野指針（圖中有X的錯誤標(biāo)志），這個野指針指向的內(nèi)存空間已經(jīng)被釋放掉，再次釋放會報異常錯誤，要解決這個問題就要涉及到深拷貝了。

深拷貝

深拷貝除了拷貝其成員本身的值之外，還拷貝成員指向的動態(tài)內(nèi)存區(qū)域內(nèi)容，深拷貝會在堆內(nèi)存中另外申請空間來儲存數(shù)據(jù)。

解決的思路是在釋放掉被賦值指針變量的舊指向內(nèi)存時，重新對其開辟新內(nèi)存，這種情況下兩個結(jié)構(gòu)體中指針地址不同，但是指向的內(nèi)容是一致的。代碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
typedef struct {
 char *name;
 int age;
}Member;
 
int main() {
 Member Member1;
 Member1.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member1.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member1.name, 0, 64);
 //strcpy(Member1.name, "LiMing");
 snprintf(Member1.name, 64, "LiMing");
 Member1.age = 18;
 
  Member Member2;
 Member2.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member2.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member2.name, 0, 64);
 //strcpy(Member2.name, "LiMing");
 snprintf(Member2.name, 64, "LiXiaoYao");
 Member2.age = 29;
 
 if (Member1.name != NULL) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 Member1.name = malloc(strlen(Member2.name) + 1);
 strcpy(Member1.name, Member2.name);
 
 printf("%s, %d\n", Member1.name, Member1.age);
 
 if (NULL != Member1.name) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 if (NULL != Member2.name) {
  free(Member2.name);
  Member2.name = NULL;
 }
 system("pause");
 return 0;
}

運行如下：