【转】 C++ Primer 学习笔记_20_类与数据抽象(6)_深拷贝与浅拷贝、空类与空数组

本文主要是介绍【转】 C++ Primer 学习笔记_20_类与数据抽象(6)_深拷贝与浅拷贝、空类与空数组，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

C++ Primer 学习笔记_20_类与数据抽象(6)_深拷贝与浅拷贝、空类与空数组

一、深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象。换而言之，浅拷贝仅仅复制所考虑的对象，而不复制它所引用的对象。

深拷贝：被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值，除去那些引用其他对象的变量。那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象，而不再是原有的那些被引用的对象。换而言之，深拷贝把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍。

浅拷贝可能会导致运行时错误，特别时在对象的创建与删除过程中。

说得简单点，假设一个类有指针成员，如果只是分配指针本身的内存，那就是浅拷贝，如下图。如果在拷贝的时候顺带连指针指向的内存也分配了，就称为深拷贝，如下图（t 从 s 拷贝而来）。

【举个例子】

struct Test
{char *ptr;
};
void shallow_copy(Test& src, Test& dest)
{dest.ptr = src.ptr;
}
void deep_copy(Test& src, Test& dest)
{dest.ptr = malloc(strlen(src.ptr) + 1);memcpy(dest.ptr, src.ptr);
}

浅拷贝造成的问题是有两个指针指向同块内存，delete 其中一个指针，那么剩下的指针将成为野指针。编译器合成的默认拷贝构造函数和赋值运算符是浅拷贝的，如果只是普通成员的赋值，浅拷贝也是可以的。

#include <string.h>
#include <cstring>
#include <iostream>
using  namespace std;class String
{
public:String( char *str =  "");~String();String( const String &other);String & operator=( const String &other);void Display();
private:char *AllocAndCpy( char *str);char *str_;
};String::String( char *str /* = */)
{str_ = AllocAndCpy(str);
}String::~String()
{delete[] str_;
}String::String( const String &other)
{str_ = AllocAndCpy(other.str_);
}String &String:: operator =( const String &other)
{if ( this == &other)return * this;delete[] str_;str_ = AllocAndCpy(other.str_);return * this;
}char *String::AllocAndCpy( char *str)
{int len = strlen(str) +  1;char *tmp =  new  char[len];memset(tmp,  0, len);strcpy(tmp, str);return tmp;
}void String::Display()
{cout << str_ << endl;
}int main( void)
{String s1( "AAA");s1.Display();String s2 = s1;      // 调用拷贝构造函数// 系统提供的默认拷贝构造函数实施的是浅拷贝 s2.str_ = s1.str_String s3;s3.Display();s3 = s2;             // 调用等号运算符// 系统提供的默认等号运算符实施的是浅拷贝 s3.str_ = s2.str_;// s3.operator=(s2);s3.Display();// 要让对象是独一无二的，我们要禁止拷贝// 方法是将拷贝构造函数与=运算符声明为私有，并且不提供它们的实现return  0;
}

运行结果：

AAA

解释：上面程序中String 类有一个char* str_ 成员，故实现了深拷贝，这样不会造成内存被释放两次的错误，或者修改指针指向的内存会影响另一个对象的错误。此外，如果我们想让对象是独一无二的，需要禁止拷贝，只需要将拷贝构造函数和等号运算符声明为私有，并且不提供它们的实现。

注意：在编写派生类的赋值函数时，不要忘记对基类的数据成员重新赋值，可以通过调用基类的赋值函数来实现，比如在

Derived& Derived::operator=(const Derived& other) { } 中调用Base::operator=(other);

二、空类与空数组

空类默认产生的成员：

class Empty {};
Empty(); // 默认构造函数
Empty( const Empty& );// 默认拷贝构造函数
~Empty(); // 默认析构函数
Empty& operator=( const Empty& );  // 默认赋值运算符
Empty* operator&();              // 取址运算符
const Empty* operator&() const;   // 取址运算符 const

【例子】

#include <iostream>
using  namespace std;class Empty
{
public:Empty * operator&(){cout <<  "AAAA" << endl;return  this;}const Empty * operator&()  const{cout <<  "BBBB" << endl;return  this;}
};int main( void)
{Empty e;Empty *p = &e;       // 等价于e.operator&();const Empty e2;const Empty *p2 = &e2;cout <<  sizeof(Empty) << endl;return  0;
}

运行结果：

AAAA
BBBB
1

解释：可以看到分别调用了两个取地址运算符函数，而且空类的大小为1个字节。

【例子】

体会一下下面的程序结果：

#include<iostream>
using  namespace std;int main()
{int a[ 0];class B {};struct C{int  m;int  n;char buffer[];};class D{int  s[ 0];};cout <<  "sizeof(a)=" <<  sizeof(a) << endl;  //0cout <<  "B{}=" <<  sizeof(B) << endl;  //1cout <<  "C=" <<  sizeof(C) << endl;  //8cout <<  "D=" <<  sizeof(D) << endl;  //0return  0;}

 运行结果： 
sizeof(a)=0 
 B{}=1 
 C=8 
 D=0
 
  参考：
 C++ primer 第四版
 Effective C++ 3rd
http://blog.csdn.net/jnu_simba/article/details/9183425
http://blog.csdn.net/zjf280441589/article/details/24954205
 C++编程规范
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