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拷贝构造函数
|C++C++ 面向对象|
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基本规则

  • copy构造函数是一种特殊的构造函数，函数的名称必须和类名称一致，没有返回值。它必须的一个参数是本类型的一个引用变量，如果形参是对象做值传递, 将实参传进函数时, 我们实际是拷贝一个副本,这样又要调用拷贝构造函数, 层层递归, 会把栈堆满。类中可以存在多个copy构造函数。

  • 编译器会自动生成默认copy构造函数，这个构造函数很简单，仅仅使用“老对象”的数据成员的值对“新对象”的数据成员逐个进行赋值，也就是浅拷贝。

  • 默认copy构造函数不处理静态变量。如果静态成员变量在构造、析构实例的时候需要修改，那么通常需要手工实现copy构造函数和重载赋值运算符。

  • 如果对象存在了动态成员，那么需要手动实现析构函数，也就需要手动实现copy构造函数，因为默认copy构造函数使用的是浅拷贝，要改用深拷贝。

  • 如果派生类没有自定义拷贝构造函数，它在拷贝时，会调用基类的copy构造函数。如果两个类都自定义copy构造函数，那么只调用派生类的。

  • copy构造函数也要对常成员变量进行列表初始化

  • 基类定义了带参数的构造函数，派生类没有定义任何带参数的构造函数，则不能直接调用基类的带参构造函数，程序编译不通过

深拷贝

浅拷贝实际是对变量的引用，深拷贝是对类成员复制并重新分配内存， 二者的最大区别在于是否手动分配内存 

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class Base
{
public:
    Base();
    explicit Base(int a);
    virtual ~Base();
    Base(const Base& obj);
private:
    int m;
    // 最好用智能指针
    int *p;
};
Base::Base(int a):
      m(a)
{
    p = new int(100);	// p内存分配在stack
}

Base::~Base()
{
    if(p)
    {
        delete p;
        p = NULL;
    }
}
Base::Base(const Base &obj)：
        m(0),
        p(new int(100))
{
    std::cout<<"copy构造函数"<<endl;
    m = obj.m;
    // 动态分配的内存必须自定义copy构造函数，浅拷贝不会处理
    int* temp = new int;
    *temp = *(obj.p);
    this->p = temp;
}
//调用
    Base b1(15);
    Base b2(b1);

不能不处理p。假如copy构造函数中没有对p分配内存，编译正确，但运行时b2析构会出现问题。因为默认拷贝执行浅拷贝，把b2里的p也指向了b1里的p，二者地址相同，结果会出现二次析构，内存泄漏。

我用Creator试验二次析构，发现程序结束时报错 program has unexpectedly finished ，再次运行时Qt先报信息Fault tolerant heap shim applied to current process.，这就是内存泄漏造成的，按照这个方法解决

标准化容器使用insert、push、assign等成员增加元素的时候也会调用拷贝构造函数

禁用拷贝

禁用原因主要是两个：

  1. 浅拷贝问题，也就是上面提到的二次析构。
  2. 自定义了基类和派生类的copy构造函数，但派生类对象拷贝时，调用了派生类的拷贝，没有调用自定义的基类拷贝而是调用默认的基类拷贝。这样可能造成不安全，比如出现二次析构问题时，因为不会调用我们自定义的基类深拷贝，还是默认的浅拷贝。

Effective C++条款6规定，如果不想用编译器自动生成的函数，就应该明确拒绝。方法一般有三种：

  1. C++11对函数声明加delete关键字：Base(const Base& obj) = delete;，不必有函数体，这时再调用拷贝构造会报错
  2. 最简单的方法是将copy构造函数声明为private
  3. 条款6给出了更好的处理方法：创建一个基类，声明copy构造函数，但访问权限是private，使用的类都继承自这个基类。默认copy构造函数会自动调用基类的copy构造函数，而基类的copy构造函数是private，那么它无法访问，也就无法正常生成copy构造函数。

Qt就是这样做的，QObject定义中有这样一段，三条都利用了:

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private:
	Q_DISABLE_COPY(QMainWindow)

#define Q_DISABLE_COPY(Class) \
    Class(const Class &) Q_DECL_EQ_DELETE;\
    Class &operator=(const Class &) Q_DECL_EQ_DELETE;

类的不可拷贝特性是可以继承的，凡是继承自QObject的类都不能使用copy构造函数和赋值运算符

有没有定义派生类copy构造函数的情况的不同结果

先是没有定义派生类copy构造函数的情况：

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Derived f;
Derived ff(f);

运行结果是这样：

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Base constrct      0x75fd20
Derived construct  0x75fd20
Base copy constrct    0x75fd10
*************
Derived deconstruct   0x75fd10
Base deconstrct       0x75fd10
Derived deconstruct  0x75fd20
Base deconstrct      0x75fd20

对于副本的对象，只调用了基类copy构造函数。


然后是定义的情况，运行结果是这样：

先是f的基类构造和派生类构造，然后进入ff，这里的对象是个副本，所以this指针的地址不同了， 先是基类构造然后是派生类拷贝构造， 销毁时倒没什么特别。

这样看来， 派生类的copy构造函数可以尽量不定义。

参考：
详解copy构造函数
为什么很多人禁用拷贝（复制）构造函数