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【C++】022、深拷贝浅拷贝

news 2026/8/4 5:16:17

一、深拷贝&浅拷贝

深拷贝与浅拷贝的根本区别，不在于复制了多少字节，在于拷贝后，两个对象是否共享了同一个底层资源

浅拷贝：仅仅逐字节复制对象本身的内存布局，两个对象中的指针成员指向同一块动态内存。
深拷贝：递归复制指针所指向的全部底层数据，为副本独立分配一块新的动态内存。

二、代码解析与示意图

1、浅拷贝，编译器默认行为

原始对象 s1 (栈) 堆内存 (0x1000) ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ char* m_ptr │──────│ H E L L O \0│ │ int m_len=5 │ └─────────────┘ └─────────────┘ 拷贝对象 s2 (栈) ┌─────────────┐ │ char* m_ptr │──────(指向同一块 0x1000) ❌ 共享了！ │ int m_len=5 │ └─────────────┘

2、深拷贝，手动处理

原始对象 s1 (栈) 堆内存 (0x1000) ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ char* m_ptr │──────│ H E L L O \0│ │ int m_len=5 │ └─────────────┘ └─────────────┘ 拷贝对象 s2 (栈) 堆内存 (0x2000) ✅ 独立新家！ ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ │ char* m_ptr │──────│ H E L L O \0│ │ int m_len=5 │ └─────────────┘ └─────────────┘

3、代码演示

#include <cstring> #include <iostream> class MyString { private: char* m_data; // 指向堆内存的指针 size_t m_len; public: // ---------- 构造函数 ---------- MyString(const char* str = "") : m_len(strlen(str)), m_data(new char[m_len + 1]) { strcpy(m_data, str); std::cout << "构造: " << m_data << std::endl; } // ---------- 析构函数 ---------- ~MyString() { delete[] m_data; // 释放堆内存 std::cout << "析构: 释放内存" << std::endl; } // ========================================== // ❌ 浅拷贝（编译器默认生成，如果不禁用会出大问题） // ========================================== // 默认拷贝构造：MyString(const MyString& other) // 默认拷贝赋值：MyString& operator=(const MyString& other) // 它们会执行：m_data = other.m_data; （逐字节复制指针值） // 后果：两个对象指向同一块内存，析构时双重释放（Double Free）-> 崩溃！ // ========================================== // ✅ 深拷贝（必须手动实现） // ========================================== // 1. 拷贝构造函数（深拷贝） MyString(const MyString& other) : m_len(other.m_len), m_data(new char[m_len + 1]) { strcpy(m_data, other.m_data); // 复制数据到新内存 std::cout << "深拷贝构造: " << m_data << std::endl; } // 2. 拷贝赋值运算符（深拷贝 + 自我赋值检测） MyString& operator=(const MyString& other) { std::cout << "深拷贝赋值: " << other.m_data << std::endl; if (this == &other) { // 防止自我赋值：s = s; return *this; } // 步骤1：释放旧资源 delete[] m_data; // 步骤2：分配新内存并复制数据 m_len = other.m_len; m_data = new char[m_len + 1]; strcpy(m_data, other.m_data); return *this; } // 获取数据（打印用） const char* c_str() const { return m_data; } }; // ========== 测试代码 ========== int main() { MyString s1("Hello"); MyString s2(s1); // 调用深拷贝构造（独立内存） MyString s3("World"); s3 = s1; // 调用深拷贝赋值（s3 释放旧内存，申请新内存） std::cout << "s1: " << s1.c_str() << std::endl; std::cout << "s2: " << s2.c_str() << std::endl; std::cout << "s3: " << s3.c_str() << std::endl; return 0; // 三个对象析构，各自释放各自的内存，安全！ }