C++作為一門強(qiáng)大的編程語言，在面向?qū)ο缶幊蹋∣OP）領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的地位。在C++的OOP中，類（Class）是基礎(chǔ)，而構(gòu)造函數(shù)和拷貝控制則是實現(xiàn)類實例創(chuàng)建、初始化和復(fù)制的核心機(jī)制。

1.無參構(gòu)造函數(shù)

無參構(gòu)造函數(shù)是類的一個特殊成員函數(shù)，它在創(chuàng)建類的新對象時被自動調(diào)用，用于初始化對象的數(shù)據(jù)成員。當(dāng)定義一個類時，如果沒有顯式定義任何構(gòu)造函數(shù)，編譯器會自動生成一個默認(rèn)的無參構(gòu)造函數(shù)。這個默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)通常執(zhí)行一些基本的初始化操作。

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        // 無參構(gòu)造函數(shù)體
    }
};

在上面的例子中，MyClass是一個類，它有一個無參構(gòu)造函數(shù)。當(dāng)創(chuàng)建MyClass的實例時，如MyClass obj;，這個無參構(gòu)造函數(shù)將被調(diào)用。

2、帶參構(gòu)造函數(shù)

帶參構(gòu)造函數(shù)允許我們在創(chuàng)建對象時傳遞參數(shù)，根據(jù)傳遞的參數(shù)初始化對象的數(shù)據(jù)成員。帶參構(gòu)造函數(shù)可以有多個，只要每個構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)列表不同即可。

class MyClass {
private:
    int value;
public:
    MyClass(int val) : value(val) {
        // 帶參構(gòu)造函數(shù)體
    }
};

在這個例子中，MyClass有一個帶參數(shù)val的構(gòu)造函數(shù)。當(dāng)創(chuàng)建對象時，如MyClass obj(10);，傳遞的參數(shù)10將被用來初始化value數(shù)據(jù)成員。

3.拷貝構(gòu)造函數(shù)

拷貝構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個對象并將其初始化為另一個同類對象的副本。拷貝構(gòu)造函數(shù)通常在以下情況下被調(diào)用：

• 當(dāng)用一個已存在的對象初始化新對象時。
• 當(dāng)函數(shù)的參數(shù)是類對象時，會使用拷貝構(gòu)造函數(shù)傳遞實參的副本。
• 當(dāng)函數(shù)的返回值是類對象時，會使用拷貝構(gòu)造函數(shù)復(fù)制返回值。

如果程序員沒有顯式定義拷貝構(gòu)造函數(shù)，編譯器會自動生成一個。編譯器生成的拷貝構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行的是淺拷貝。

class MyClass {
private:
    int* data;
public:
    MyClass(const MyClass& other) {
        // 拷貝構(gòu)造函數(shù)體
        data = new int(*other.data); // 深拷貝
    }
};

在上面的例子中，MyClass有一個拷貝構(gòu)造函數(shù)，它通過深拷貝來復(fù)制other對象的數(shù)據(jù)成員。

4.深拷貝與淺拷貝

淺拷貝和深拷貝是拷貝構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行的兩種不同的復(fù)制方式：

• 淺拷貝：簡單地復(fù)制對象的成員變量，包括指針成員。如果指針成員指向了動態(tài)分配的內(nèi)存，那么淺拷貝會導(dǎo)致兩個對象共享同一塊內(nèi)存，可能會引發(fā)諸如內(nèi)存泄漏、數(shù)據(jù)不一致等問題。
• 深拷貝：復(fù)制對象的所有成員變量，并且復(fù)制指針成員指向的動態(tài)分配的內(nèi)存。這樣每個對象都有自己的內(nèi)存副本，避免了上述問題。

在實際應(yīng)用中，如果類中有指針成員，通常需要自定義拷貝構(gòu)造函數(shù)來實現(xiàn)深拷貝。

下面分別給出一個深拷貝和淺拷貝的例子，以便更好地理解這兩種拷貝方式的區(qū)別。

為了展示深拷貝和淺拷貝在內(nèi)存分配上的不同，打印出拷貝前后對象的內(nèi)存地址。這樣我們可以清楚地看到，淺拷貝會導(dǎo)致兩個對象共享相同的內(nèi)存地址，而深拷貝則會使每個對象擁有自己的內(nèi)存地址。

淺拷貝例子：

#include <iostream>
class ShallowCopy {
public:
    int* data;

    // 構(gòu)造函數(shù)
    ShallowCopy(int val) {
        data = new int(val);
        std::cout << "原始對象中 data 的地址是: " << data << std::endl;
    }
    // 拷貝構(gòu)造函數(shù)（淺拷貝）
    ShallowCopy(const ShallowCopy& other) {
        data = other.data; // 淺拷貝，只是復(fù)制了指針地址
        std::cout << "淺拷貝對象中 data 的地址是: " << data << std::endl;
    }
    // 析構(gòu)函數(shù)
    ~ShallowCopy() {
        //delete data; // 釋放內(nèi)存 如果不注釋的話，會被釋放兩次報錯
        std::cout << "內(nèi)存地址 " << data << " 被釋放" << std::endl;
    }
};

int main() {
    ShallowCopy obj1(10);
    ShallowCopy obj2(obj1); // 使用拷貝構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行淺拷貝
    return 0;
}

在這個例子中，我們打印了原始對象和淺拷貝對象的data指針的內(nèi)存地址。由于淺拷貝只是復(fù)制了指針，所以兩個對象的data指針指向了相同的內(nèi)存地址。

深拷貝例子：

#include <iostream>
class DeepCopy {
public:
    int* data;
    // 構(gòu)造函數(shù)
    DeepCopy(int val) {
        data = new int(val);
        std::cout << "原始對象中 data 的地址是: " << data << std::endl;
    }
    // 拷貝構(gòu)造函數(shù)（深拷貝）
    DeepCopy(const DeepCopy& other) {
        data = new int(*other.data); // 深拷貝，復(fù)制指針指向的值
        std::cout << "深拷貝對象中 data 的地址是: " << data << std::endl;
    }
    // 析構(gòu)函數(shù)
    ~DeepCopy() {
        delete data; // 釋放內(nèi)存
        std::cout << "內(nèi)存地址 " << data << " 被釋放" << std::endl;
    }
};

int main() {
    DeepCopy obj1(10);
    DeepCopy obj2(obj1); // 使用拷貝構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行深拷貝
    return 0;
}

在這個例子中，我們同樣打印了原始對象和深拷貝對象的data指針的內(nèi)存地址。由于深拷貝復(fù)制了指針指向的值，并為新的對象分配了新的內(nèi)存，所以兩個對象的data指針指向了不同的內(nèi)存地址。

運(yùn)行這兩個程序，我們可以觀察到淺拷貝和深拷貝在內(nèi)存分配上的不同。在淺拷貝的情況下，兩個對象的data指針指向相同的內(nèi)存地址；而在深拷貝的情況下，每個對象的data指針指向不同的內(nèi)存地址。

5.總結(jié)

通過本文的介紹，我們了解了C++中構(gòu)造函數(shù)和拷貝構(gòu)造函數(shù)的作用、特點和性質(zhì)。構(gòu)造函數(shù)用于初始化對象的數(shù)據(jù)成員，在對象創(chuàng)建時被調(diào)用；而拷貝構(gòu)造函數(shù)則用于創(chuàng)建對象的副本，在對象復(fù)制時被調(diào)用。

在實現(xiàn)拷貝構(gòu)造函數(shù)時，我們需要注意深拷貝和淺拷貝的區(qū)別，特別是在處理動態(tài)分配內(nèi)存的情況下，以避免出現(xiàn)內(nèi)存泄漏和懸掛指針等問題。