c++中深拷贝和浅拷贝的区别_c++对象拷贝机制与区别说明-C++-PHP中文网

c++中深拷贝和浅拷贝的区别_c++对象拷贝机制与区别说明

裘德小鎮的故事

发布： 2025-11-16 20:29:14

原创

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深拷贝通过复制指针指向的数据并分配新内存，确保对象独立；浅拷贝仅复制指针地址，导致多个对象共享同一内存，易引发重复释放和未定义行为。

c++中深拷贝和浅拷贝的区别_c++对象拷贝机制与区别说明

在C++中，对象的拷贝是一个常见操作，尤其是在函数传参、返回对象或使用容器时。拷贝分为深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy），它们的核心区别在于是否真正复制动态分配的数据。

什么是浅拷贝

浅拷贝是系统默认的拷贝方式，通常由编译器自动生成的拷贝构造函数或赋值操作符实现。它只是简单地将原对象的成员变量逐个复制到新对象中。

如果对象包含指向堆内存的指针，浅拷贝只会复制指针的地址，而不会复制指针所指向的数据。这意味着两个对象的指针会指向同一块内存区域。

问题：当其中一个对象释放了这块内存，另一个对象的指针就变成了悬空指针，再次访问会导致未定义行为。

例如：

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class String {
public:
    char* data;
    String(const char* str) {
        data = new char[strlen(str) + 1];
        strcpy(data, str);
    }
    // 缺少自定义拷贝构造函数 → 使用默认浅拷贝
};
<p>String s1("hello");
String s2 = s1; // 浅拷贝：s1.data 和 s2.data 指向同一块内存

登录后复制

此时若析构s1和s2，delete同一块内存两次，程序崩溃。

什么是深拷贝

深拷贝是指在拷贝对象时，不仅复制成员变量，还会为指针成员重新分配内存，并将原对象所指向的数据内容完整复制一份。

这样两个对象完全独立，互不影响，避免了内存冲突和重复释放的问题。

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修改上面的例子：

class String {
public:
    char* data;
    String(const char* str) {
        data = new char[strlen(str) + 1];
        strcpy(data, str);
    }
<pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">// 自定义拷贝构造函数 → 实现深拷贝
String(const String& other) {
    data = new char[strlen(other.data) + 1];
    strcpy(data, other.data);
}

~String() {
    delete[] data;
}

登录后复制

};

现在s2的data指向的是新开辟的内存，内容与s1相同但地址不同，各自析构时释放各自的内存，安全可靠。

何时需要深拷贝

当你类中包含指向动态分配资源的指针（如char*、int*、FILE*等），并且希望对象之间独立管理这些资源时，就必须实现深拷贝。

否则，默认的浅拷贝会导致：

多个对象共享同一块堆内存
一个对象修改数据影响另一个对象
析构时多次释放同一内存 → 程序崩溃

遵循“三法则”（Rule of Three）：如果你需要自定义以下三项中的任意一个，通常都需要实现全部三个：

析构函数
拷贝构造函数（用于深拷贝）
拷贝赋值操作符

总结区别

对比项	浅拷贝	深拷贝
指针处理	只复制指针地址	复制指针并分配新内存复制内容
内存占用	节省内存	占用更多内存
对象独立性	不独立，共享资源	完全独立
是否需要手动实现	默认提供	需自定义拷贝构造函数和赋值操作符
安全性	低，易出错	高，推荐用于含指针的类