C++入门系列-拷贝构造函数

🌈个人主页：羽晨同学

💫个人格言:“成为自己未来的主人~”

拷贝构造函数

概念

在创建对象的时候，能不能创建一个和已知已存在的对象一模一样的对象呢？

拷贝构造函数：只有单个形参，该形参是对本类类型对象的引用（一般使用const修饰），在用已存在的类类型对象创建新对象时由编译器自动调用

特征

拷贝构造函数也是特殊的成员函数，其特征如下：

拷贝构造函数是构造函数的一个重载形式
拷贝构造函数的参数只有一个且必须是类类型对象的引用，使用传值方式编译器直接报错，因为会引发无穷递归调用。

我们这个怎么理解呢？先让我们来看一下下面的这一段代码。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	Date(const Date& d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(d1);

	return 0;
}

这个应该是最经典的拷贝构造的代码，通过上面的代码，我们可以知道我们创建了一个d2，并将d1的值对d2进行了初始化。

那我们如果使用传值方式对拷贝构造函数进行调用，会发生什么结果呢？让我们来看看。

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	//Date(const Date& d)
	Date(const Date d)
	{
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(d1);

	return 0;
}

我们会发现，代码会进行报错

报错的原因是发生了无穷递归，这里怎么理解呢？

若未显示定义，编译器会生成默认的拷贝构造函数，默认的拷贝构造函数对象按内存存储按字节序完成拷贝，这种拷贝叫做浅拷贝，或者值拷贝。

class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time(const Time& t)
	{
		_hour = t._hour;
		_minute = t._minute;
		_second = t._second;
		cout << "Time(const Time & t)" << endl;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
private:
	//基本类型（内置类型）
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
	//自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(d1);

	return 0;
}

你看，这个是有显示调用的，当没有显示调用时，编译器会调用默认的拷贝构造函数。

class Time
{
public:
	//Time()
	//{
	//	_hour = 1;
	//	_minute = 1;
	//	_second = 1;
	//}
	//Time(const Time& t)
	//{
	//	_hour = t._hour;
	//	_minute = t._minute;
	//	_second = t._second;
	//	cout << "Time(const Time & t)" << endl;
	//}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
private:
	//基本类型（内置类型）
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
	//自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2(d1);

	return 0;
}

当没有显示调用的时候，我们就会调用编译器默认的拷贝构造函数。

但是，在编译器生成的默认拷贝构造函数当中，内置类型是按照字节方式直接拷贝的，而自定义类型是调用其拷贝构造函数完成拷贝的。

编译器生成的默认拷贝构造函数已经可以完成字节序的值拷贝了，还需要自己显示实现吗？当然像日期这样的类是没必要的，那么下面的类呢？验证一下试试看？

typedef int DataType;
class Stack
{
public:
	Stack(size_t capacity = 10)
	{
		_array = (DataType*)malloc(sizeof(DataType) * capacity);
		if (_array == nullptr)
		{
			perror("malloc fail");
			return;
		}
		_size = 0;
		_capacity = capacity;
	}
	void Push(const DataType& data)
	{
		_array[_size] = data;
		_size++;
	}
	~Stack()
	{
		if (_array)
		{
			free(_array);
			_array = nullptr;
			_capacity = 0;
			_size = 0;
		}
	}
private:
	DataType* _array;
	size_t _size;
	size_t _capacity;
};
int main()
{
	Stack s1;
	s1.Push(1);
	s1.Push(2);
	s1.Push(3);
	Stack s2(s1);
	return 0;
}

[Window Title]
Project109.exe

[Main Instruction]
Project109.exe 未响应

[Content]
如果关闭此程序，可能会丢失信息。

[关闭程序] [等待程序响应]

这个就是报错信息，说明了发生了错误。

错误的原因是什么，是同一块空间发生了两次销毁。

所以，我们什么时候才适合使用拷贝构造函数呢？