C++中深拷貝和淺拷貝的問題是很值得我們注意的知識點，如果編程中不注意，可能會出現(xiàn)疏忽，導致bug。本文就詳細講講C++深淺拷貝的種種。
對于一般的對象，如：
它們之間的賦值、復制過程是很簡單的。但是對于類對象來說，其內(nèi)部存在各種類型成員變量，在拷貝過程中會出現(xiàn)問題。如下：
運行結果：
編譯通過了，運行后出現(xiàn)一堆的錯誤，為什么？！這就是淺拷貝帶來的問題。
事實是，在對象拷貝過程中，如果沒有自定義拷貝構造函數(shù)，系統(tǒng)會提供一個缺省的拷貝構造函數(shù)，缺省的拷貝構造函數(shù)對于基本類型的成員變量，按字節(jié)復制，對于類類型成員變量，調(diào)用其相應類型的拷貝構造函數(shù)。原型如下：
但凡是編譯系統(tǒng)提供的缺省函數(shù)，總不是十全十美的。
缺省拷貝構造函數(shù)在拷貝過程中是按字節(jié)復制的，對于指針型成員變量只復制指針本身，而不復制指針所指向的目標--淺拷貝。
用下圖來解釋這個問題：
在進行對象復制后，事實上s1、s2里的成員指針m_psz都指向了一塊內(nèi)存空間（即內(nèi)存空間共享了），在s1析構時，delete了成員指針m_psz所指向的內(nèi)存空間，而s2析構時同樣指向（此時已變成野指針）并且要釋放這片已經(jīng)被s1析構函數(shù)釋放的內(nèi)存空間，這就讓同樣一片內(nèi)存空間出現(xiàn)了“double free” ，從而出錯。而淺拷貝還存在著一個問題，因為一片空間被兩個不同的子對象共享了，只要其中的一個子對象改變了其中的值，那另一個對象的值也跟著改變了，正如程序中只改變了s1.c_str()[0] = 'H'，然而輸出的s1,s2均為hello，所以這并不是真正意義上的復制。
為了實現(xiàn)深拷貝，往往需要自己定義拷貝構造函數(shù)，在源代碼里，我們加入自定義的拷貝構造函數(shù)如下：
這樣再運行就沒有問題了。
在程序中，還有哪些情況會用到拷貝構造函數(shù)呢？當函數(shù)存在對象型的參數(shù)或?qū)ο笮偷姆祷刂禃r都會用到拷貝構造函數(shù)。
而拷貝賦值的情況基本上與拷貝復制是一樣的。只是拷貝賦值是屬于操作符重載問題。例如在主函數(shù)若有：String s3;s3 = s2;這樣系統(tǒng)在執(zhí)行時會調(diào)用系統(tǒng)提供的缺省的拷貝賦值函數(shù)，原型如下：
我們可以自定義拷貝賦值函數(shù)如下：
但是這只是新手級別的寫法，考慮的問題太少。我們知道對于普通變量來講a=b返回的是左值a的引用，所以它可以作為左值繼續(xù)接收其他值(a=b)=30,這樣來講我們操作符重載后返回的應該是類對象的引用（否則返回值將不能作為左值來進行運算），如下：
而 m_psz = strcpy (new char[strlen(that.m_psz)+1],that.m_psz);這種寫法其實也有問題，因為在執(zhí)行語句時，m_psz已經(jīng)被構造已經(jīng)分配了內(nèi)存空間，但是如此進行指針賦值，m_psz直接轉(zhuǎn)而指向另一片新new出來的內(nèi)存空間，而丟棄了原來的內(nèi)存，這樣便造成了內(nèi)存泄露。應更改為：
這樣就行了嗎？在這個世界上不怕沒好事就怕沒好人，萬一他跟你搞一個自賦值（s3=s3）怎么辦？
操作符左右兩邊都是同一個對象，這樣先delete[] m_psz，后面又有that.m_psz，這就出現(xiàn)了問題。所以為了防止自賦值，我們一般的寫法為：
可是這樣寫就完善了嗎？是否要再仔細思索一下，還存在問題嗎？！其實我可以告訴你，這樣的寫法也頂多算個初級工程師的寫法。前面說過，為了保證內(nèi)存不泄露，我們前面delete[] m_psz，然后我們在把new出來的空間給了m_psz，但是這樣的問題是，你有考慮過萬一new失敗了呢？！內(nèi)存分配失敗，m_psz沒有指向新的內(nèi)存空間，但是它卻已經(jīng)把舊的空間給扔掉了，所以顯然這樣的寫法依舊存在著問題。一般高級工程師的寫法會是這樣的：
這樣考慮的問題便比較全面了。
高級工程師高確實高，然而有沒有比高級工程師更高的工程師呢？答案是肯定的。對于從事多年C++開發(fā)元老級別資深的C++工程師來講，他們不會這么寫，因為有更好更簡便的寫法，如下：
有人看出來這樣寫的玄機了嗎？？
事實上，這是借助了以上自定義的拷貝構造函數(shù)。定義了局部對象str，在拷貝構造中已經(jīng)為str的成員指針分配了一塊內(nèi)存，所以只需要將str.m_psz與this->m_psz交換指針即可，簡化了程序的設計，因為str是局部對象，離開作用域會調(diào)用析構函數(shù)釋放交換給str.m_psz的內(nèi)存，避免了內(nèi)存泄露。
大家在讀完這篇文章后，對于C++的代碼設計，是否有一定的感悟了呢？在我們進行C++的代碼設計的過程中，一定要多加思索，考慮問題要全面，精益求精，寫出來的代碼才經(jīng)得住推敲！
來自：笨鳥先飛，海納百川
