【C++】浅拷贝与深拷贝-CFANZ编程社区

在C++中，浅拷贝（Shallow Copy）和深拷贝（Deep Copy）是两种不同的对象拷贝方式。它们之间的主要区别在于对指针成员的处理方式：

浅拷贝（Shallow Copy）

浅拷贝在C++中通常是指默认的拷贝构造函数和赋值操作符。
浅拷贝只复制对象中的基本数据类型的值，而不复制指向动态分配内存（如堆上分配的内存）的指针所指向的内容。换句话说，浅拷贝只复制指针的值（即内存地址），而不复制指针所指向的实际数据。

#include <iostream>
#include <cstring>

class Shallow {
public:
    char* data;
    
    Shallow(const char* value) {
        data = new char[strlen(value) + 1];
        strcpy(data, value);
    }

    // 默认的拷贝构造函数
    Shallow(const Shallow& other) = default;
    
    ~Shallow() {
        delete[] data;
    }

    void print() {
        std::cout << "Data: " << data << std::endl;
    }
};

int main() {
    Shallow original("Hello");
    Shallow copy = original;  // 使用默认拷贝构造函数进行浅拷贝

    copy.data[0] = 'h';  // 修改拷贝对象的数据
    original.print();    // 输出: "Data: hello"，原始对象受到影响
    copy.print();        // 输出: "Data: hello"

    return 0;
}

在上述例子中，Shallow类的默认拷贝构造函数执行浅拷贝，使得copy对象和original对象共享同一个data指针。因此，修改copy对象的数据也会影响到original对象的数据。

深拷贝（Deep Copy）

深拷贝需要显式地定义拷贝构造函数和赋值操作符，以确保在复制对象时也复制所有动态分配的内存或其他资源。
深拷贝不仅复制对象中的基本数据类型的值，还复制指向动态分配内存的指针所指向的实际数据。也就是说，深拷贝为指针成员分配新的内存并复制内容，从而使新旧对象相互独立。

#include <iostream>
#include <cstring>

class Deep {
public:
    char* data;
    
    Deep(const char* value) {
        data = new char[strlen(value) + 1];
        strcpy(data, value);
    }

    // 深拷贝构造函数
    Deep(const Deep& other) {
        data = new char[strlen(other.data) + 1];
        strcpy(data, other.data);
    }

    // 深拷贝赋值操作符
    Deep& operator=(const Deep& other) {
        if (this != &other) {
            delete[] data;  // 释放已有资源
            data = new char[strlen(other.data) + 1];
            strcpy(data, other.data);
        }
        return *this;
    }
    
    ~Deep() {
        delete[] data;
    }

    void print() {
        std::cout << "Data: " << data << std::endl;
    }
};

int main() {
    Deep original("Hello");
    Deep copy = original;  // 使用深拷贝构造函数

    copy.data[0] = 'h';  // 修改拷贝对象的数据
    original.print();    // 输出: "Data: Hello"，原始对象不受影响
    copy.print();        // 输出: "Data: hello"

    return 0;
}