深拷贝与浅拷贝、空类与空数组

一、深拷贝与浅拷贝

说得简单点，假设一个类有指针成员，如果在拷贝的时候顺带连指针指向的内存也分配了，就称为深拷贝，如下图（v2 从 v 拷贝而来）：

如果只是分配指针本身的内存，那就是浅拷贝，如下图：

浅拷贝造成的问题是有两个指针指向同块内存，delete 其中一个指针，那么剩下的指针将成为野指针。编译器合成的默认拷贝构造函数和赋值运算符是浅拷贝的，如果只是普通成员的赋值，浅拷贝也是可以的。

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#ifndef _STRING_H_ #define _STRING_H_ class String { public:     String(char *str = "");     ~String();     String(const String &other);     String &operator=(const String &other);     void Display(); private:     char *AllocAndCpy(char *str);     char *str_; }; #endif // _STRING_H_

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#include "String.h" //#include <string.h> #include <cstring> #include <iostream> using namespace std; String::String(char *str/* = */) {     str_ = AllocAndCpy(str); } String::~String() {     delete[] str_; } String::String(const String &other) {     str_ = AllocAndCpy(other.str_); } String &String::operator =(const String &other) {     if (this == &other)         return *this;     delete[] str_;     str_ = AllocAndCpy(other.str_);     return *this; } char *String::AllocAndCpy(char *str) {     int len = strlen(str) + 1;     char *tmp = new char[len];     memset(tmp, 0, len);     strcpy(tmp, str);     return tmp; } void String::Display() {     cout << str_ << endl; }

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#include "String.h" int main(void) {     String s1("AAA");     s1.Display();     String s2 = s1;     // 调用拷贝构造函数     // 系统提供的默认拷贝构造函数实施的是浅拷贝 s2.str_ = s1.str_     String s3;     s3.Display();     s3 = s2;            // 调用等号运算符     // 系统提供的默认等号运算符实施的是浅拷贝 s3.str_ = s2.str_;     // s3.operator=(s2); s3.Display();     // 要让对象是独一无二的，我们要禁止拷贝     // 方法是将拷贝构造函数与=运算符声明为私有，并且不提供它们的实现     return 0; }

上面程序中String 类有一个char* str_ 成员，故实现了深拷贝，这样不会造成内存被释放两次的错误，或者修改指针指向的内存会影响另一个对象的错误。此外，如果我们想让对象是独一无二的，需要禁止拷贝，只需要将拷贝构造函数和等号运算符声明为私有，并且不提供它们的实现。

注意：在编写派生类的赋值函数时，不要忘记对基类的数据成员重新赋值，可以通过调用基类的赋值函数来实现，比如在

Derived& Derived::operator=(const Derived& other) { } 中调用Base::operator=(other);

注：尽量不要把 string 类型变量当作结构体成员，因为有些函数对整个结构体进行拷贝时默认就是 memcpy，即对于 string 变量来说只拷贝了指针，这可能会造成一些莫名其妙的bug，比如指针地址被重用而导致指针指向的内容可能被覆盖重写。--踩过的坑

二、空类与空数组

空类默认产生的成员：

class Empty {};
Empty(); // 默认构造函数 Empty( const Empty& ); // 默认拷贝构造函数 ~Empty(); // 默认析构函数 Empty& operator=( const Empty& );  // 默认赋值运算符 Empty* operator&();               // 取址运算符 const Empty* operator&() const;    // 取址运算符 const

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#include <iostream> using namespace std; class Empty { public:     Empty *operator&()     {         cout << "AAAA" << endl;         return this;     }     const Empty *operator&() const     {         cout << "BBBB" << endl;         return this;     } }; int main(void) {     Empty e;     Empty *p = &e;      // 等价于e.operator&();     const Empty e2;     const Empty *p2 = &e2;     cout << sizeof(Empty) << endl;     return 0; }

单步调试一下，可以看到分别调用了两个取地址运算符函数，而且空类的大小为1个字节。

体会一下下面的程序结果：

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#include<iostream> using namespace std; int main() {     int a[0];     class B {};     struct C     {         int  m;         int  n;         char buffer[];     };     class D     {         int  s[0];     };     cout << "sizeof(a)=" << sizeof(a) << endl; //0     cout << "B{}=" << sizeof(B) << endl; //1     cout << "C=" << sizeof(C) << endl; //8     cout << "D=" << sizeof(D) << endl; //0     return 0; }

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范