C++朝花夕拾-🌊 浅拷贝 vs 🏗️ 深拷贝

2025-09-22

字数统计: 901字 | 阅读时长≈ 3分

🌊 浅拷贝 vs 🏗️ 深拷贝 —— 一文看懂！

🧍‍♂️ 举个生活例子：复印钥匙

想象你有一把家门钥匙🔑，你把它“拷贝”给朋友：

浅拷贝 = 你直接把原钥匙给了朋友 → 你们俩用的是同一把钥匙
👉 他丢了钥匙，你也进不了门！
👉 他配了一把新钥匙，你也多了一把！
深拷贝 = 你去配了一把全新的、独立的钥匙给朋友 → 你们各有各的钥匙
👉 他丢了，不影响你
👉 他换锁了，你家门还是原样！

💡 在 C++ 中，这“钥匙”就是——指针指向的堆内存

当你有一个类，里面包含指针成员（比如 int* p;），拷贝对象时：

浅拷贝：只复制指针的值（地址）→ 两个对象指向同一块内存
深拷贝：复制指针指向的内容 → 两个对象各自拥有独立的内存

📜 默认拷贝是“浅拷贝”

C++ 编译器默认提供的拷贝构造函数和赋值运算符，都是浅拷贝！

👇 看个浅拷贝出问题的例子：

class Student {
public:
    int* score;  // 指向堆内存的指针

    Student(int s) {
        score = new int(s); // 在堆上分配内存
    }

    // 编译器默认生成浅拷贝构造函数：
    // Student(const Student& other) {
    //     score = other.score; // 只复制地址！
    // }

    ~Student() {
        delete score; // 释放内存
    }
};

int main() {
    Student s1(90);
    Student s2 = s1; // 浅拷贝！s2.score 和 s1.score 指向同一块内存

    // 当 s1 和 s2 析构时...
} // 💥 程序崩溃！同一块内存被 delete 了两次！

💥 这就是“浅拷贝陷阱”——重复释放内存，程序崩溃！

✅ 深拷贝：自己动手，丰衣足食！

我们手动写拷贝构造函数和赋值运算符，实现深拷贝：

class Student {
public:
    int* score;

    Student(int s) {
        score = new int(s);
    }

    // 👇 深拷贝构造函数
    Student(const Student& other) {
        score = new int(*other.score); // 分配新内存，复制内容
    }

    // 👇 深拷贝赋值运算符
    Student& operator=(const Student& other) {
        if (this == &other) return *this; // 自我赋值检查
        delete score;                     // 先释放旧内存
        score = new int(*other.score);    // 再深拷贝
        return *this;
    }

    ~Student() {
        delete score;
    }
};

int main() {
    Student s1(90);
    Student s2 = s1; // 深拷贝！各自有独立内存

    // 修改 s2 不影响 s1
    *s2.score = 100;
    cout << *s1.score << endl; // 输出 90 ✅
    cout << *s2.score << endl; // 输出 100 ✅

} // 析构时各自释放自己的内存，安全！✅

🧩 一句话总结

浅拷贝 = 复印地址（共享资源，危险！）
深拷贝 = 复印内容（独立资源，安全！）

🚨 什么时候需要深拷贝？

✅ 当你的类中包含：

指针成员（int*, char*, MyClass* 等）
动态分配的资源（new, malloc, 文件句柄等）
任何“独占资源” —— 不能共享的东西！

📌 口诀：“三五法则”
如果你需要自定义析构函数、拷贝构造、赋值运算符中的任何一个，很可能三个都需要写！

🎁 额外小贴士：现代 C++ 更推荐用“智能指针”或“值语义”

比如：

class Student {
public:
    std::unique_ptr<int> score; // 自动管理内存，拷贝时编译器会报错（不可拷贝）
    // 或者
    int score; // 直接存值，根本不需要指针 → 默认拷贝就是“深拷贝”
};

✅ 优先使用 std::string, std::vector, std::unique_ptr 等 RAII 类型，避免手动管理内存！

🧠 考考你！

下面代码会出问题吗？

class Cat {
public:
    std::string name;
    Cat(std::string n) : name(n) {}
};

int main() {
    Cat c1("Tom");
    Cat c2 = c1; // 浅拷贝还是深拷贝？
}

✅ 答案：深拷贝！
因为 std::string 内部已经帮你实现了深拷贝（或写时复制），你无需操心！

本文作者： 迪丽惹Bug
本文链接： https://lyroom.github.io/2025/09/22/C-朝花夕拾-🌊-浅拷贝-vs-🏗️-深拷贝/
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