c++中深淺拷貝以及寫時拷貝的實現示例代碼

2020-01-26 13:59:14

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本文主要給大家介紹了關于c++中深淺拷貝及寫時拷貝實現的相關內容，分享出來供大家參考學習，下面話不多說，來一起看看詳細的介紹:

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：