【C++】拷贝构造函数（深拷贝和浅拷贝）

使用场景

在C++类中，我们在类的成员变量内定义了一个指针。这时我们需要去创建它的拷贝构造函数，否则编译器会为这个类创建默认的拷贝构造函数，而默认拷贝构造函数会导致浅拷贝问题；浅拷贝可能会会导致内存泄漏问题，也可能遇到双重析构问题

原理

比如我们有下面这个类

class myString {
public:
    myClass(const char *cstr = 0) {
        if (cstr) 
        {
            m_data = new char[strlen(cstr) + 1];
            strcpy(m_data, cstr);
        }
    }
    ~myClss();
private:
    char *m_data;
};

如果我们使用这个类去创建一个实例，并用该实例给另一个实例赋值的话，就可能导致浅拷贝问题。

int main() {
    myString c1;
    myString c2(c1);//不行，浅拷贝
    return 0;
}

这是因为，编译器的拷贝构造函数是将c1的数据原封不动地颁给c2，如果类里面没有指针，当然没有问题，但是当类里存在指针，编译器就会把c1的指针指向的地址原封不动地给c2，如图：

而且，当实例c1的生命结束时，我们释放指针，而另一个实例c2没有释放，这时去使用它会导致不可预期的错误。同时，当程序离开两个myString所在的作用域，程序会按顺序调用两次析构函数，后执行的析构将释放一个不存在的内存空间，这也是一个未定义的行为。

GDB调试验证

现在我们写好了一个C++代码如下

#include<cstring>

using namespace std;

class myString{
public:
	myString(const char* c_str = 0){
		if (c_str) {
			m_data = new char[strlen(c_str) + 1];
			strcpy(m_data, c_str);
		} else {
			m_data = new char[1];
			*m_data = '\0';
		}
	}
	~myString(){
		delete[] m_data;
	}
private:
	char *m_data;

};

int main() {
	const char* str = "HelloWorld!";
	myString c1(str);
	myString c2(c1);

	return 0;
}

我们来进行GDB调试

先简单打几个断点：

然后把程序跑起来，打印str的值

然后把c1.m_data和c1.m_data的值固定输出，接着按n（单步执行，跳过函数）

可以看到c1和c2的m_data都成功赋值了HelloWorld！，但是它们都指向了同一个指针0x55555556aeb0，接下来我们按s继续调试（单步执行进入函数）;

可以看到调用一次析构，析构的是this=0x7fffffffe368内存实例，而当函数出来时，两个实例的m_data指向的内存内容都没有了

我们继续往下看

我们看到this指针两次指向的时不同的地址，也就是析构函数是析构的不同实例。到此为止，我们成功用GDB验证了默认构造函数出现的问题。下面我们用深拷贝解决这个问题。

我们在有指针的类里面需要自定义拷贝构造函数：

myString::myString (const myString& x) {
    m_data = new char[ strlen (x.m_data) + 1];
    strcpy(m_data, x.m_data);
}

改完之后的我就不进行GDB调试了，总之，当这样更改完之后，我们的拷贝构造就变成了深拷贝，避免了双重析构的问题。