深拷贝需手动实现以避免共享内存问题。当类含指针时,默认拷贝仅复制地址(浅拷贝),导致析构时重复释放;深拷贝则分配独立内存并复制数据,需自定义拷贝构造函数与赋值操作符。遵循“三法则”或“五法则”,补全析构、拷贝控制及移动操作,防止资源泄漏。推荐使用智能指针或标准容器替代裸指针,自动管理内存。

在C++中,深拷贝与浅拷贝主要涉及对象复制时如何处理指针成员。默认的拷贝构造函数和赋值操作符执行的是浅拷贝,这在某些情况下会导致问题,比如多个对象共享同一块堆内存,造成重复释放或数据污染。理解并正确实现深拷贝是管理资源的关键。
浅拷贝:默认行为的风险
当类中包含指针成员时,编译器生成的默认拷贝构造函数和赋值操作符只会复制指针的值(即地址),而不是指向的数据。这称为浅拷贝。
例如:
class String {private:
char* data;
public:
String(const char* str) {
data = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(data, str);
}
// 缺少自定义拷贝构造函数 → 使用默认浅拷贝
~String() { delete[] data; }
};
String s1("hello");
String s2 = s1; // 浅拷贝:s1 和 s2 的 data 指向同一块内存
当 s1 和 s2 析构时,同一块内存会被 delete 两次,导致未定义行为。
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深拷贝:手动分配独立内存
深拷贝要求为新对象分配新的内存空间,并将原对象的数据复制过去,确保两个对象完全独立。
实现方式是自定义拷贝构造函数和重载赋值操作符:
private:
char* data;
public:
String(const char* str) {
data = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(data, str);
}
// 拷贝构造函数:深拷贝
String(const String& other) {
data = new char[strlen(other.data) + 1];
strcpy(data, other.data);
}
// 赋值操作符:深拷贝(注意自赋值检查)
String& operator=(const String& other) {
if (this != &other) { // 防止自赋值
delete[] data; // 释放原内存
data = new char[strlen(other.data) + 1];
strcpy(data, other.data);
}
return *this;
}
~String() { delete[] data; }
};
这样,每个 String 对象都拥有独立的 data 内存,互不影响。
遵守“三法则”或“五法则”
在C++中,如果类需要自定义析构函数、拷贝构造函数或赋值操作符中的任意一个,通常需要全部自定义。这就是所谓的“三法则”。
在C++11后,还应考虑移动构造函数和移动赋值操作符,形成“五法则”。
例如,添加移动语义:
String(String&& other) noexcept {data = other.data; // 转让指针
other.data = nullptr; // 防止原对象释放内存
}
String& operator=(String&& other) noexcept {
if (this != &other) {
delete[] data;
data = other.data;
other.data = nullptr;
}
return *this;
}
移动操作避免不必要的内存复制,提升性能。
基本上就这些。只要类里有指针或动态资源,就要考虑深拷贝,并补全拷贝控制成员。现代C++推荐优先使用智能指针或标准容器(如std::string、std::vector),它们已内置深拷贝机制,能大幅减少手动管理内存的需要。










