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# C++中的拷贝构造是怎样的
## 1. 拷贝构造函数的基本概念
### 1.1 什么是拷贝构造函数
拷贝构造函数是C++中一种特殊的构造函数，它用于**创建一个新对象作为现有对象的副本**。当我们需要用一个已存在的对象初始化同类型的新对象时，拷贝构造函数就会被调用。
```cpp
class MyClass {
public:
// 拷贝构造函数声明
MyClass(const MyClass& other);
};
拷贝构造函数在以下场景会被自动调用：
显式初始化：用已有对象初始化新对象
MyClass obj1;
MyClass obj2 = obj1; // 调用拷贝构造函数
函数参数传递：对象作为函数参数按值传递时 “`cpp void func(MyClass obj);
MyClass original; func(original); // 调用拷贝构造函数
3. **函数返回对象**：函数返回对象时（可能被编译器优化）
```cpp
MyClass createObject() {
MyClass obj;
return obj; // 可能调用拷贝构造函数
}
如果类没有显式定义拷贝构造函数，编译器会自动生成一个默认的拷贝构造函数。这个默认实现会执行浅拷贝(shallow copy)，即：
当类包含动态分配的资源（如堆内存、文件句柄等）时，默认拷贝构造函数会导致问题：
class ProblemClass {
public:
int* data;
ProblemClass(int size) { data = new int[size]; }
~ProblemClass() { delete[] data; }
// 没有自定义拷贝构造函数
};
void demo() {
ProblemClass obj1(10);
ProblemClass obj2 = obj1; // 浅拷贝，两个对象指向同一内存
// 析构时会导致双重释放错误！
}
对于需要管理资源的类，必须自定义拷贝构造函数实现深拷贝(deep copy)：
class SafeArray {
public:
int* ptr;
int size;
// 自定义拷贝构造函数
SafeArray(const SafeArray& other) : size(other.size) {
ptr = new int[size];
for(int i = 0; i < size; ++i) {
ptr[i] = other.ptr[i];
}
}
// 构造函数
SafeArray(int s) : size(s) {
ptr = new int[size];
}
// 析构函数
~SafeArray() {
delete[] ptr;
}
};
参数必须是引用：否则会导致无限递归调用
// 错误！会导致无限递归
MyClass(MyClass other);
处理自赋值情况：虽然拷贝构造中不常见，但应考虑
保持const正确性：源对象通常应为const引用
| 特性 | 拷贝构造函数 | 赋值运算符 |
|---|---|---|
| 调用时机 | 创建新对象时 | 已存在对象赋值时 |
| 语法 | ClassName(const ClassName&) |
ClassName& operator=(const ClassName&) |
| 返回值 | 无 | 通常返回*this |
| 默认行为 | 成员逐个拷贝 | 成员逐个赋值 |
如果一个类需要定义以下任何一个特殊成员函数，那么通常需要同时定义这三个：
class RuleOfThree {
public:
// 1. 析构函数
~RuleOfThree() { /* 释放资源 */ }
// 2. 拷贝构造函数
RuleOfThree(const RuleOfThree& other) { /* 深拷贝实现 */ }
// 3. 拷贝赋值运算符
RuleOfThree& operator=(const RuleOfThree& other) {
if(this != &other) {
/* 释放现有资源并深拷贝 */
}
return *this;
}
};
C++11引入了移动语义，扩展为五法则：
class RuleOfFive {
public:
// 1. 析构函数
~RuleOfFive();
// 2. 拷贝构造函数
RuleOfFive(const RuleOfFive&);
// 3. 拷贝赋值运算符
RuleOfFive& operator=(const RuleOfFive&);
// 4. 移动构造函数
RuleOfFive(RuleOfFive&&) noexcept;
// 5. 移动赋值运算符
RuleOfFive& operator=(RuleOfFive&&) noexcept;
};
理想情况下，类的资源管理应该委托给智能指针等RI对象，这样编译器生成的默认特殊成员函数就能正确工作：
class RuleOfZero {
std::unique_ptr<Resource> resource; // 自动管理资源
std::vector<int> items; // 自动管理内存
// 不需要定义任何特殊成员函数
};
使用const引用传递参数：
void processObject(const MyClass& obj); // 避免拷贝
返回值优化(RVO/NRVO)：现代编译器会自动优化返回临时对象的场景
编译器在某些情况下可以省略拷贝构造函数的调用：
MyClass create() {
return MyClass(); // 可能直接构造在调用处，不调用拷贝构造函数
}
class MyString {
public:
char* data;
size_t length;
// 拷贝构造函数
MyString(const MyString& other) : length(other.length) {
data = new char[length + 1];
strcpy(data, other.data);
}
// 构造函数
MyString(const char* str = "") {
length = strlen(str);
data = new char[length + 1];
strcpy(data, str);
}
// 析构函数
~MyString() {
delete[] data;
}
};
某些类不应该允许拷贝操作（如线程类）：
class NonCopyable {
public:
NonCopyable() = default;
// 删除拷贝操作
NonCopyable(const NonCopyable&) = delete;
NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete;
};
掌握拷贝构造函数是成为C++高级开发者的重要一步，它直接关系到程序的正确性和性能。在实际开发中，应根据类的具体需求合理实现或禁用拷贝操作。 “`
这篇文章约2400字，涵盖了拷贝构造函数的核心概念、实现方法、相关规则和最佳实践，采用Markdown格式编写，包含代码示例和对比表格，便于理解和参考。
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