c++中如何實現深淺拷貝以及寫時拷貝

這篇文章主要介紹了c++中如何實現深淺拷貝以及寫時拷貝，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

一：淺拷貝&深拷貝

淺拷貝：在拷貝構造的時候，直接將原內容的地址交給要拷貝的類，兩個類共同指向一片空間。但是存在很大的缺陷：①一旦對s2進行操作，s1的內容也會改變；②析構時先析構s2，再析構s1，但是由于s1,s2指向同一片空間，會導致一片空間的二次析構導致出錯。

深拷貝：通過開辟和源空間大小相同的空間并將內容拷貝下來再進行操作。不論是否對s2進行操作，都會拷貝一片相同大小的空間以及內容下來。

圖示如下：

深拷貝實現如下：

#include <iostream>
using namespace std;


class String
{
public:
 String(char* str = "")
 :_str(new char[strlen(str)+1])
 {
 strcpy(_str, str);
 }

 //傳統寫法，開辟空間
 String(const String& s)
 {
 _str = new(char[strlen(s._str) + 1]);
 strcpy(_str, s._str);
 }

 //現代寫法，利用構造函數
 //String(const String& s)
 // :_str(NULL)
 //{
 // String tmp(s._str);
 // swap(_str, tmp._str);
 //}

 //****************賦值運算符重載**************
 //String& operator=(const String& s)
 //{
 // if (this != &s)
 // {
 // delete[] _str;
 // _str = new char[strlen(s._str) + 1];
 // strcpy(_str, s._str);
 // }
 // return *this;
 //}

 //****************賦值運算符重載**************
 String& operator=(String& s)
 {
 swap(_str, s._str);
 return *this;
 }

 //***************析構函數********************
 ~String()
 {
 if (_str)
 {
  delete[] _str;
 }
 }

private:
 char* _str;
};

二：寫時拷貝

寫時拷貝：引入一個計數器，每片不同內容的空間上都再由一個計數器組成，在構造第一個類指向時，計數器初始化為1，之后每次有新的類也指向同一片空間時，計數器加價；在析構時判斷該片空間對應計數器是否為1，為1則執行清理工作，大于1則計數器-1。如果有需要進行增刪等操作時，再拷貝空間完成，有利于提高效率。

寫法一：

#include <iostream>
using namespace std;

class String
{
public:
 String(char* str = "")
 :_str(new char[strlen(str)]+1)
 , _refCount(new int(1))
 {
 strcpy(_str, str);
 }

 String(const String& str)
 : _str(str._str)
 ,_refCount(str._refCount)
 {
 (*_refCount)++;
 }

 ~String()
 {
 release();
 }

 String& operator= (const String& s)
 {
 if (_str != s._str)
 {
  release();
  _refCount = s._refCount;
  (*_refCount)++;
  _str = s._str;
 }
 return *this;
 }

 void release()
 {
 if ((*--_refCount) == 0)
 {
  delete[] _str;
  delete _refCount;
 }
 }

private:
 char* _str;
 int* _refCount;
};

缺點：每構造一個新類，就會多開四個字節，會導致空間中有許多的內存碎片。

第二種：

class String
{
public:
 String(char* str = "")
 :_str(new char[strlen(str)+1+4])
 {
 *(int*)_str = 1;
 _str += 4;
 strcpy(_str, str);
 }

 String(const String& s)
 :_str(s._str)
 {
 ++GetCount();
 }

 ~String()
 {
 release();
 }

 String& operator=(const String& s)
 {
 if (this != &s)
 {
  realease();
  _str = s._str;
  GetCount()++;
 }
 return *this;
 }

 void release()
 {
 if (--GetCount() == 0)
 {
  _str -= 4;
  delete[] _str; 
 }
 }

 int& GetCount()
 {
 return *((int*)_str - 1);
 }

private:
 char* _str;
};

注意：由于計數器存放在了_str首地址-4的地址上，所以在析構時一定要注意全部釋放，避免內存泄漏。

圖示如下：

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“c++中如何實現深淺拷貝以及寫時拷貝”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持億速云，關注億速云行業資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!