【C++】C++深拷贝与浅拷贝

在C++中，深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）是两种不同的对象复制方式，主要涉及到动态内存分配的对象。它们之间的主要区别在于复制对象时是否复制了其所拥有的资源（如动态分配的内存）。

1. 浅拷贝（Shallow Copy）:

   • 浅拷贝只是复制了对象的引用或指针，而不是复制对象所指向的资源。

   • 当对象拥有动态分配的内存时，浅拷贝会导致多个对象共享同一块内存资源。

   • 如果原始对象被销毁，其所拥有的资源也会被释放，这可能会导致未定义行为，因为其他对象仍然引用着已经被释放的内存。

   示例代码：

   int* shallowCopy(int* original) {
       return original; // 只是复制了指针，没有复制指针指向的内存
   }

2. 深拷贝（Deep Copy）:

   • 深拷贝会创建原始对象所拥有的资源的一个全新副本。

   • 这意味着深拷贝会为新对象分配新的内存，并将原始对象的数据复制到新内存中。

   • 深拷贝确保每个对象都有自己的资源副本，因此原始对象的销毁不会影响到复制后的对象。

   示例代码：

   int* deepCopy(int* original, size_t size) {
       int* copy = new int[size];
       std::copy(original, original + size, copy);
       return copy; // 复制了指针指向的内存
   }

    

在C++中，深拷贝和浅拷贝的概念通常与对象的拷贝构造函数和赋值操作符重载相关。如果一个类管理了动态分配的资源，那么正确实现拷贝构造函数和赋值操作符以进行深拷贝是非常重要的，以避免潜在的内存管理问题。

例如，考虑以下简单的类，它使用动态分配的数组：

class MyArray {
public:
    MyArray(size_t size) : size_(size), data_(new int[size]) {}
    ~MyArray() { delete[] data_; }
​
    // 禁用拷贝构造函数和赋值操作符以防止浅拷贝
    MyArray(const MyArray&) = delete;
    MyArray& operator=(const MyArray&) = delete;
​
    // 实现深拷贝的拷贝构造函数
    MyArray(const MyArray& other) : size_(other.size_), data_(new int[other.size_]) {
        std::copy(other.data_, other.data_ + size_, data_);
    }
​
    // 实现深拷贝的赋值操作符
    MyArray& operator=(MyArray other) {
        std::swap(size_, other.size_);
        std::swap(data_, other.data_);
        return *this;
    }
​
private:
    size_t size_;
    int* data_;
};

在这个例子中，我们通过自定义拷贝构造函数和赋值操作符来确保深拷贝的发生。同时，我们删除了默认的拷贝构造函数和赋值操作符，以防止编译器生成可能导致浅拷贝的版本。