《C++深拷贝与浅拷贝：内存安全的拷贝构造函数实践》

目录

一、默认拷贝构造函数的陷阱（浅拷贝）

二、自定义拷贝构造函数（深拷贝）

三、深拷贝与浅拷贝对比

四、注意事项

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一、默认拷贝构造函数的陷阱（浅拷贝） class MyString { private: char* ptr; // 指向动态分配的内存 public: // 默认拷贝构造函数（按位拷贝） MyString(const MyString &st) : ptr(st.ptr) {} // 浅拷贝：仅复制指针地址 };

问题分析：

浅拷贝本质：直接复制指针值，新旧对象共享同一块内存。

致命缺陷：

重复释放：析构时多个对象尝试释放同一内存，导致崩溃。

悬空指针：一个对象释放内存后，其他对象指针失效。

数据篡改：通过任意对象修改内容，影响所有共享对象。

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二、自定义拷贝构造函数（深拷贝） class MyString { private: char* ptr; public: // 构造函数：动态分配内存 MyString(const char* str = nullptr) { if (str) { int len = strlen(str); ptr = new char[len + 1]; strcpy(ptr, str); } else { ptr = new char[1]; *ptr = '\0'; } } // 深拷贝构造函数 MyString(const MyString& st) { if (st.ptr) { int len = strlen(st.ptr); ptr = new char[len + 1]; // 独立分配新内存 memcpy(ptr, st.ptr, len + 1); // 复制内容而非指针（比strcpy更高效） } else { ptr = nullptr; // 处理空指针边界条件 } } // 析构函数：安全释放内存 ~MyString() { delete[] ptr; // delete[] 匹配 new[] ptr = nullptr; // 避免悬空指针 } };

关键改进：

独立内存分配：每个对象持有独立内存块。

内容复制：使用memcpy或strcpy确保数据完整性。

边界处理：明确处理空指针输入场景。

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三、深拷贝与浅拷贝对比 特性浅拷贝深拷贝内存共享是（多个对象指向同一内存）否（每个对象拥有独立内存）安全性低（重复释放/悬空指针）高（内存隔离）适用场景无动态内存管理的简单类型（如int）含指针/动态资源的类（如字符串）实现复杂度自动生成（无需编码）需显式实现拷贝构造/赋值运算符

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四、注意事项

三人行 若自定义拷贝构造函数、拷贝赋值运算符或析构函数中的一个，必须显式实现三者。

优先使用std::string： 避免手动管理内存，直接利用标准库的深拷贝能力。

深拷贝工具优化：

使用memcpy替代strcpy提升大内存块复制效率。

添加nullptr检查防止未定义行为。