复制构造函数和动态内存

Question

我是一个编程的初学者，我正在学习有关复制构造函数。从不同的来源我可以看到，如果我想要“深拷贝”一个类对象，那么复制构造函数是有用的，这样新对象的指针成员就会指向新的内存位置。

我的问题是，如果我在一个空的复制构造函数(如在类CopyCat中)中得到相同的结果，那么定义复制构造函数的好处是什么？

我的第二个问题是，为什么类猫和类EmptyCat的工作方式不同？它们之间唯一的区别是，我在EmptyCat中定义了一个空的复制构造函数。但是，当我运行程序时，我可以看到在EmptyCat中，在复制指针成员之后指向一个新位置，而在类Cat中，它作为一个浅拷贝工作。

#include "iostream"

class Cat
{
  public:
    void GetMem() { std::cout << itsAge << "\n"; }
  private:
    int * itsAge = new int;
};

class EmptyCat
{
  public:
    EmptyCat() {}
    ~EmptyCat() {}
    EmptyCat(EmptyCat&obj) {}
    void GetMem() { std::cout << itsAge << "\n"; }
  private:
    int * itsAge = new int;
};

class CopyCat
{
  public:
    CopyCat() {}
    ~CopyCat() {}
    CopyCat(CopyCat&obj);
    int GetAge() { return *itsAge; }
    void GetMem() { std::cout << itsAge << "\n"; }
  private:
    int * itsAge = new int;
};

CopyCat::CopyCat(CopyCat & obj)
{
    itsAge = new int;
    *itsAge = obj.GetAge();
}

int main()
{
    Cat Garfield;
    Cat Kitty(Garfield);

    std::cout << "Memory addresses for the objects' <itsAge> member:" << std::endl;
    std::cout << "Garfield and Kitty (Class Cat):" << std::endl;
    Garfield.GetMem();
    Kitty.GetMem();

    EmptyCat Meow;
    EmptyCat Purr(Meow);

    std::cout << std::endl << "Meow and Purr (Class EmptyCat):" << std::endl;
    Meow.GetMem();
    Purr.GetMem();

    CopyCat Fluffy;
    CopyCat Felix(Fluffy);

    std::cout << std::endl << "Fluffy and Felix (Class CopyCat):" << std::endl;
    Fluffy.GetMem();
    Felix.GetMem();

    system("pause");
    return 0;
}

如果我运行这个程序，我会得到这样的信息：

Memory addresses for the objects' <itsAge> member:
Garfield and Kitty (Class Cat):
00BBDA60
00BBDA60

Meow and Purr (Class EmptyCat):
00BB46A0
00BB8280

Fluffy and Felix (Class CopyCat):
00BB82B0
00BBE8A0
Press any key to continue . . .

Answer 1

我的问题是，如果我在一个空的复制构造函数(如在类CopyCat中)中得到相同的结果，那么定义复制构造函数的好处是什么？

你不可能得到同样的结果。CopyCat分配新内存并从旧类复制值。EmptyCat只分配新内存，但不复制值。

我的第二个问题是，为什么类猫和类EmptyCat的工作方式不同？它们之间唯一的区别是，我在EmptyCat中定义了一个空的复制构造函数。但是，当我运行程序时，我可以看到在EmptyCat中，在复制指针成员之后指向一个新位置，而在类Cat中，它作为一个浅拷贝工作。

在Cat中，您还没有声明一个复制构造函数，所以编译器会在需要时生成一个。默认副本构造函数从原始副本执行成员级复制。在您的示例中，这将复制指针(以便它存储与原始指针相同的地址)。

在EmptyCat中，有一个用户定义的复制构造函数。但是，由于该指针不处理指针成员，因此将使用它的默认值。

int * itsAge = new int;

这就是分配新int并为您获取不同指针值的内容。

Answer 2

深度复制和浅层复制是一个C概念，只有结构和原始指针。可以拥有指针，在这种情况下，副本必须是深的，或者可以共享，在这种情况下，副本是浅的(如果用malloc分配的话，您必须小心释放它)。

在C++中，new现在实际上已不再受欢迎。我们有唯一的指针，它们是“拥有指针”和“共享指针”。然而，指针相对较少。类的数组成员是std::vectors，string成员是std：：string。并且副本自动深，(如果您想要一个浅拷贝，可以使用引用)。

指针被限制在相对不寻常的情况下，比如树木和图表。

Answer 3

在没有空副本构造函数的情况下，您不会得到相同的行为。EmptyCat(EmptyCat& obj) { }绝对什么都不做。

CopyCat(CopyCat& obj) {
  itsAge = new int;
  *itsAge = obj.GetAge();
}

动态地分配一个新的int并从obj分配一个值给它。