浅拷贝混淆

Question

编辑:修正了注释中提到的bug，问题仍然存在，所以这个问题并不是真的重复--只是我的C编程技巧在这一点上不是很好，下面给出的解决方案回答了这个问题，并且没有解决局部变量错误。

警告:C语言很新

我知道，当我们将一个结构分配给另一个结构时，就会执行一个浅拷贝。不过，我不明白为何会出现这样的情况：

假设下面我尝试初始化一个结构，通过使用赋值操作符将它称为Type2结构，Type1成员，那么应该已经执行了一个浅拷贝。这意味着复制Type2成员的地址：

typedef struct {
    uint8_t someVal;
} Type1

typedef struct {
    Type1 grid[3][3];
} Type2

//Constructor for Type2 "objects"
Type2 Type2_Constructor(void) {
    Type1 empty = {.value = o}
    Type2 newType2;
    for (int i = 0; i < 3; i++)
        for (int j = 0; j < 3; j++) {
            //Shallow copy empty struct
            newType2.grid[i][j] = empty;
        }
    return newType2;
}

int main (void) {    
    Type2 type2Object = Type2_Constructor();   
    for (int i = 0; i < 3; i ++) 
        for (int j = 0; j < 3; j++){
            printf("%u",type2OBject.grid[i][j].value);
            printf("\n\r%p\n\r",&(type2Object.grid[i][j].value));
            printf("\n\r");
        }   
    return 0;
}

我希望看到：

0
0xMemoryLocation

0
0xMemoryLocation

0
0xMemoryLocation

.
.
.

实际上，我看到的是这样的情况，地址增加了2个字节：

0
0x7fff57eaca18

0
0x7fff57eaca1a

0
0x7fff57eaca1c

0
0x7fff57eaca1e

0
0x7fff57eaca20

.
.
.

既然浅拷贝应该直接复制地址，为什么&(type2Object.gridi.value)不同？

谢谢你的帮助！

Answer 1

你似乎误解了什么是浅薄/深拷贝。一个浅拷贝将复制每个成员(或者按位复制(如果愿意)。深度复制还会复制结构的自有资源。

让我们从一个简单的例子开始：

struct X {
   int val;
};

X x1 = {24};
X x2 = {42};

x1 = x2;

是的，内建赋值运算符=确实执行一个浅拷贝.这意味着上述内容相当于：

x1.val = x2.val;

在这种情况下，由于X没有，它没有外部资源，所以它也被认为是一个深拷贝，因为x2拥有的每一个东西都被复制到x1。这是X不拥有任何外部资源的结果。

当X拥有外部资源/例如：

struct X {
   int *my_very_own_external_value;
};

X x1, x2;
x1.my_very_own_external_value = malloc(sizeof(int));
*x1.my_very_own_external_value = 24;

x2.my_very_own_external_value = malloc(sizeof(int));
*x2.my_very_own_external_value = 42;

一个浅显的副本是这样的：

x1 = x2;

这相当于：

x1.my_very_own_external_value  = x2.my_very_own_external_value;

如果您理解指针意味着x1丢失了它分配的内存的地址(谁持有24)，现在x1和x2都有指向为x2分配的内存的指针，即存储42的内存；

如果你想要一份深刻的副本，你需要写：

free(x1.my_very_own_external_value);
x1.my_very_own_external_value  = malloc(sizeof(int));
*x1.my_very_own_external_value  = *x2.my_very_own_external_value;

现在，您已经复制了x2外部拥有的内存(外部资源)。

免责声明:我可能是用C++风格写的

Answer 2

您的代码有一个bug：

//Constructor for Type2 "objects"
Type2 * Type2_Constructor(void) {
    Type1 empty = ...;
    Type2 newType2;
    ... do something ...
    Type2 * newType2Ptr = &newType2;
    return newType2Ptr;
}

newType2是一个局部变量--一个在堆栈上定义的结构。然后将其地址返回给调用函数。一旦退出Type2_Constructor函数，它的堆栈就不再掌握在您手中了。

当您从这个区域打印值时，您会得到各种各样的东西(您可能希望得到一个核心转储，但遗憾的是，情况并不总是这样)。