C++深淺拷貝和寫時拷貝圖文詳解
前言
之前我們在淺談6個成員函數中有提到深淺拷貝的問題,現在再回首掏一把。
一、深淺拷貝哪傢強?
先給出代碼理一理
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <iostream> #include<assert.h> using namespace std; class String { friend ostream& operator<<(ostream &out, const String &s); public: String(const char* str = "") { m_data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(m_data, str); } //String(const String& s)//qian拷貝 //{ // m_data = s.m_data; //} String(const String& s)//深拷貝 { m_data = new char[strlen(s.m_data) + 1]; strcpy(m_data, s.m_data); } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { delete[]m_data; m_data = new char[strlen(s.m_data) + 1]; strcpy(m_data, s.m_data); } return *this; } ~String() { delete[]m_data; m_data = nullptr; } private: char* m_data; }; ostream& operator<<(ostream &out, const String &s) { out << s.m_data; return out; } void main() { String s1("abc"); String s2 = s1; cout << "s1 = " << s1 << endl; cout << "s2 = " << s2 << endl; }
而我們之前所說的淺拷貝崩潰是因為doublefree的問題,因此我們可以定義一個引用計數器,來記錄當前使用該值的對象數,如果數目大於1,則不釋放內存。
class String { friend ostream& operator<<(ostream &out, const String &s); public: String(const char* str = "") { m_data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(m_data, str); m_count++; } String(const String& s)//淺拷貝 { m_data = s.m_data; m_count++; } String& operator=(const String& s) { if (this != &s) { m_data = s.m_data; m_count++; } return *this; } ~String()//淺賦值 { if (--m_count == 0) { delete[]m_data; m_data = nullptr; } } private: char* m_data; static int m_count;//引用計數器 }; int String::m_count = 0; ostream& operator<<(ostream &out, const String &s) { out << s.m_data; return out; } void main() { String s1("abc"); String s2 = s1; String s3; s3 = s2; cout << "s1 = " << s1 << endl; cout << "s2 = " << s2 << endl; cout << "s3 = " << s3 << endl; }
可以看出,三個對象的m_data共享同一塊內存空間,節省瞭資源;
但是暴露出瞭很多的問題:站在對象的角度,其中一個對象改變m_data其他的對象也會隨之改變;其二若s3使用其他字符串初始化,但計數器還是三者共享。
倘若我們使用深拷貝方法,就不會出現這種問題。如果可以在不改變m_data前使用淺拷貝,在改變時使用深拷貝,暨同時實現深淺拷貝,那麼就兩全其美。
二、寫時拷貝
通過對上面問題的分析,我們需要實現:引用計數器管理不同的空間。
class String_rep { public: String_rep(const char* str = "") :m_count(0) { m_data = new char[strlen(str) + 1]; strcpy(m_data, str); cout << "creat" << endl; } String_rep(const String_rep &rep) :m_count(0) { m_data = rep.m_data; increment(); } String_rep & operator=(const String_rep &rep) { if (this != &rep) { m_data = rep.m_data; increment(); } return *this; } public: void increment() {m_count++;} void decrement() {m_count--;} private: char* m_data; int m_count; }; class String { public: String(const char* str = "") :pn(new String_rep(str)) { pn->increment(); } ~String() { cout << "Free" << endl; } private: String_rep *pn; }; void main() { String s1("abc"); }
拷貝構造:s1和s2管理同一塊空間
定義s3,和s1、s2沒有關聯;
我們再完全理一遍:
此時已經解決我們之前提到過的第二個問題。
再來看第一個問題:
s1的改變影響瞭s2;
寫時拷貝:需要改變的時候深拷貝。
void to_upper() { String_rep *new_pn = new String_rep(pn->Getdata());//創建新空間 pn->decrement();//原空間計數器減一 pn = new_pn;//需要更改的對象的pn指向新空間 pn->increment();//新空間的計數器加一 char* p = pn->Getdata(); while (*p != '\0') { if (*p >= 'a' && *p <= 'z') *p -= 32; p++; }
總結
到此這篇關於C++深淺拷貝和寫時拷貝的文章就介紹到這瞭,更多相關C++深淺拷貝 寫時拷貝內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!
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