C++深浅拷贝和写时拷贝图文详解

这篇文章主要给大家介绍了关于C++深浅拷贝和写时拷贝的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

前言

之前我们在浅谈6个成员函数中有提到深浅拷贝的问题，现在再回首掏一把。

一、深浅拷贝哪家强？

先给出代码理一理

 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include  #include using namespace std; class String { friend ostream& operator<<(ostream &out, const String &s); public: String(const char* str = "") { m_data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(m_data, str); } //String(const String& s)//qian拷贝 //{ //	m_data = s.m_data; //} String(const String& s)//深拷贝 { m_data = new char[strlen(s.m_data) + 1]; strcpy(m_data, s.m_data); } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { delete[]m_data; m_data = new char[strlen(s.m_data) + 1]; strcpy(m_data, s.m_data); } return *this; } ~String() { delete[]m_data; m_data = nullptr; } private: char* m_data; }; ostream& operator<<(ostream &out, const String &s) { out << s.m_data; return out; } void main() { String s1("abc"); String s2 = s1; cout << "s1 = " << s1 << endl; cout << "s2 = " << s2 << endl; }

而我们之前所说的浅拷贝崩溃是因为doublefree的问题，因此我们可以定义一个引用计数器，来记录当前使用该值的对象数，如果数目大于1，则不释放内存。

 class String { friend ostream& operator<<(ostream &out, const String &s); public: String(const char* str = "") { m_data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(m_data, str); m_count++; } String(const String& s)//浅拷贝 { m_data = s.m_data; m_count++; } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { m_data = s.m_data; m_count++; } return *this; } ~String()//浅赋值 { if (--m_count == 0) { delete[]m_data; m_data = nullptr; } } private: char* m_data; static int m_count;//引用计数器 }; int String::m_count = 0; ostream& operator<<(ostream &out, const String &s) { out << s.m_data; return out; } void main() { String s1("abc"); String s2 = s1; String s3; s3 = s2; cout << "s1 = " << s1 << endl; cout << "s2 = " << s2 << endl; cout << "s3 = " << s3 << endl; }

可以看出，三个对象的m_data共享同一块内存空间，节省了资源；

但是暴露出了很多的问题：站在对象的角度，其中一个对象改变m_data其他的对象也会随之改变；其二若s3使用其他字符串初始化，但计数器还是三者共享。

倘若我们使用深拷贝方法，就不会出现这种问题。如果可以在不改变m_data前使用浅拷贝，在改变时使用深拷贝，暨同时实现深浅拷贝，那么就两全其美。

二、写时拷贝

通过对上面问题的分析，我们需要实现：引用计数器管理不同的空间。

 class String_rep { public: String_rep(const char* str = "") :m_count(0) { m_data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(m_data, str); cout << "creat" << endl; } String_rep(const String_rep &rep) :m_count(0) { m_data = rep.m_data; increment(); } String_rep & operator=(const String_rep &rep) { if (this != &rep) { m_data = rep.m_data; increment(); } return *this; } public: void increment() {m_count++;} void decrement() {m_count--;} private: char* m_data; int m_count; }; class String { public: String(const char* str = "") :pn(new String_rep(str)) { pn->increment(); } ~String() { cout << "Free" << endl; } private: String_rep *pn; }; void main() { String s1("abc"); }

拷贝构造：s1和s2管理同一块空间

定义s3，和s1、s2没有关联；

我们再完全理一遍：

此时已经解决我们之前提到过的第二个问题。

再来看第一个问题：

s1的改变影响了s2；

写时拷贝：需要改变的时候深拷贝。

 void to_upper() { String_rep *new_pn = new String_rep(pn->Getdata());//创建新空间 pn->decrement();//原空间计数器减一 pn = new_pn;//需要更改的对象的pn指向新空间 pn->increment();//新空间的计数器加一 char* p = pn->Getdata(); while (*p != '\0') { if (*p >= 'a' && *p <= 'z') *p -= 32; p++; }