目录
一、浅拷贝和深拷贝定义
1.浅拷贝原理
2.深拷贝原理
二、浅拷贝和深拷贝实现
1.浅拷贝实现
2.深拷贝实现
（1）为什么引用类型成员使用浅拷贝不能实现拷贝构造
（2）如何实现深拷贝
一、浅拷贝和深拷贝定义
拷贝对象时，需要创建相同的字节序、类型、和资源。
1.浅拷贝原理
创建一个新对象， 来接收要重新复制或引用的对象值，要求该对象的所有成员变量全部都不在堆上分配空间。假如果对象的成员变量全部都是内置类型，复制的就是地址；如果对象的成员变量有引用数据类型，复制的就是内存中的地址。对其中一个对象的修改都会影响到另一个对象。
2.深拷贝原理
深拷贝将一个对象完整地从内存中拷贝出来给新对象，从堆中开辟新空间存放新对象。对新对象的修改不会改变原对象，实现两个对象的分离。
二、浅拷贝和深拷贝实现
1.浅拷贝实现
当一个类对象的所有成员变量全部都是内置类型时，可以使用浅拷贝完成拷贝构造：
（1）显式定义拷贝构造函数完成浅拷贝；
（2）如果不显式定义拷贝构造函数，编译器会自动生成默认拷贝构造函数来完成浅拷贝。
如日期类的所有成员变量全部都是内置类型：
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
//构造函数
Date(int year = 2022, int month = 4, int day = 8)
{
_year = year;
_month = month;
_day = day;
}
void Print()
{
cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
//析构函数：清理资源
~Date()
{
cout << "~Date()" << endl;//在析构函数内打印
}
private:
int _year;
int _month;
int _day;
};
int main()
{
Date d1(2022, 9, 6);//调用构造函数
Date d4(d1);
d1.Print();
d4.Print();
return 0;
}在没有显式定义拷贝构造函数的情况下， d4构造成功了：
2.深拷贝实现
（1）为什么引用类型成员使用浅拷贝不能实现拷贝构造
对于引用类型的成员变量，如果在堆上开辟空间，不显式定义拷贝构造函数的话，会引发两个问题：
①调用析构函数时，这块空间被free了两次
②对其中一个对象进行修改，都会导致另外一个对象被修改
对于stack类，它的成员变量_a是在堆上开辟空间的，如果不显式定义拷贝构造函数，那么会引发程序崩溃：
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
//构造函数
Stack(int capacity = 4)
{
_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
_size = 0;
_capacity = capacity;
}
//析构函数：清理资源
~Stack()
{
free(_a);
_a = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
private:
STDataType* _a;
int _size;
int _capacity;
};
int main()
{
Stack st1;
Stack st2(st1);
return 0;
}
这是因为调构造s1对象时，_a指向了堆上开辟的空间，由于没有显式定义拷贝构造函数，因此对象st2的成员变量_a拷贝的是st1的成员变量_a指针，即把st1的_a指针的值，拷贝给了st2的_a，那么两个指针的值是一样的，st1的_a和st2的_a指向同一块空间：
造成程序崩溃的原因：调用析构函数，这块空间被free了两次：后定义的先析构，st2先析构，free(_a)就把这块空间释放了，这块空间就被归还给了操作系统，再把_a置空了。再析构st1时，free(_a)还要释放这块空间，同一块空间被释放了两次。
另外，由于共用同一块空间，st1和st2无论谁被修改，都会导致对方也被修改。
（2）如何实现深拷贝
①stack类使用深拷贝来拷贝构造对象：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
using namespace std;
typedef int STDataType;
class Stack
{
public:
//构造函数
Stack(int capacity = 4)
{
_a = (STDataType*)malloc(sizeof(STDataType) * 4);
_size = 0;
_capacity = capacity;
}
//拷贝构造函数
Stack(const Stack& s)
:_a(new STDataType[s._capacity])
, _size(s._size)
, _capacity(s._capacity)
{
}
//析构函数：清理资源
~Stack()
{
free(_a);
_a = nullptr;
_size = _capacity = 0;
}
private:
STDataType* _a;
int _size;
int _capacity;
};
int main()
{
Stack st1;
Stack st2(st1);
return 0;
}st1和st2地址不一样，实现了深拷贝：
②string类使用深拷贝来拷贝构造对象：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;
namespace delia
{
class string
{
public:
//构造函数
string(const char* str = "")
{
_str = new char[strlen(str) + 1];
strcpy(_str, str);
}
//传统的拷贝构造函数
string(const string& s)
:_str(new char[strlen(s._str) + 1])
{
strcpy(_str, s._str);
}
char& operator[](size_t i)
{
return _str[i];
}
size_t size()
{
return strlen(_str);
}
const char* c_str()
{
return _str;
}
//析构函数
~string()
{
delete[] _str;
_str = nullptr;
}
private:
char* _str;
};
}
int main()
{
delia::string s1("hello world");
delia::string s2(s1);
return 0;
}F10-监视，可以看到s1._str和_s2._str的地址不同，各自拥有各自的空间，实现了深拷贝：
上面实现的是传统的拷贝构造，还有一种现代拷贝构造：
//现代的拷贝构造
string(const string& s)
:_str(nullptr)
{
string tmp(s._str);
swap(_str, tmp._str);
}监视发现，s1._str和s2._str地址不同，内容相同，实现了深拷贝：
现代拷贝构造做的事：
（1）将成员初始化成空指针
（2）用原对象成员构造临时对象
（3）交换临时对象和原对象成员
（4）出了拷贝构造函数会自动调用析构函数释放临时对象空间
_str必须在初始化列表赋值成空指针的原因：构造tmp对象时使用s._str初始化，执行swap(_str, tmp._str);来交换this._str和tmp._str的内容，交换完毕后，tmp对象的成员内容为空指针，tmp出了拷贝构造函数作用域就会调用析构函数，会把tmp在堆上申请的空间释放掉，如果_str没有被赋值成空指针，那么_str就是随机值，交换后tmp对象的成员内容也为随机值，而随机值的空间是不能被释放的，会导致不可预知的错误，但是空指针是可以释放的，因此_str必须在初始化列表赋值成空指针。
还有现代版的赋值运算符重载：
//赋值运算符重载
string& operator=(string s)
{
swap(_str, s._str);
return *this;
}int main()
{
gxx::string s3("hello world");
gxx::string s4;
s4 = s3;
return 0;
}赋值运算符重载，把s3的成员值给了s ，那么s和s3有同样大小的空间和值，s4想要赋值成s，把s和s4进行交换，s的内容交换给了this，s的内容现在是s4原来的内容，s4原来的内容不要了，释放s即可，s的空间释放时，s作为局部对象，出了赋值运算符重载函数作用域就会调用析构函数释放s的空间，把原来s4的内容清理掉了：
