C++编程语言类对象的赋值与复制介绍（二）

短命女 2022-05-16 12:05 168阅读 0赞

本系列文章主要介绍 C++ 编程语言中类对象的赋值操作、复制操作，以及两者之间的区别，另外还会介绍“深拷贝”与“浅拷贝”的相关知识。

本文为系列文章的第二篇，主要介绍 C++ 编程语言中类对象的复制的相关知识。

# 1 对象的复制 #

## 1.1 What ##

相对于“对已声明的对象使用赋值运算符进行的对象赋值”操作，使用**拷贝构造函数**操作对象的方式，称为“对象的复制”。

类的拷贝构造函数是一种特殊的构造函数，其形参是本类对象的引用。拷贝构造函数的作用为：在创建一个新对象时，使用一个已经存在的对象去初始化这个新对象。例如语句“ClassA obj2(obj1);”就使用了拷贝构造函数，该语句在创建新对象 obj2 时，利用已经存在的对象 obj1 去初始化对象 obj2。

## 1.2 拷贝构造函数的特点 ##

拷贝构造函数有以下特点：

*  拷贝构造函数也是一种构造函数，所以其函数名与类名相同，并且该函数也没有返回值类型；
 *  拷贝构造函数只有一个参数，并且该参数是**其所属类对象的引用**；
 *  每一个类都必须有一个拷贝构造函数，可以根据需要重载默认的拷贝构造函数（自定义拷贝构造函数），如果没有重载默认的拷贝构造函数，系统就会生成产生一个默认的拷贝构造函数，默认的拷贝构造函数将会复制出一个数据成员完全相同的新对象；

## 1.3 自定义拷贝构造函数 ##

这里展示一个自定义拷贝构造函数的示例代码（object\_assign\_and\_copy\_test2.cpp），内容如下：

#include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    class ClassA
    {
    public:
        // 普通构造函数
        ClassA(int i, int j)
        {
            m_nValue1 = i;
            m_nValue2 = j;
        }
        // 自定义的拷贝构造函数
        ClassA(const ClassA& obj)
        {
            m_nValue1 = obj.m_nValue1 * 2;
            m_nValue2 = obj.m_nValue2 * 2;
        }
        // 打印成员变量的值
        void ShowValue()
        {
            cout << "m_nValue1 is: " << m_nValue1 << ", m_nValue2 is: " << m_nValue2 << endl;
        }
    private:
        int m_nValue1;
        int m_nValue2;
    };
    
    
    int main()
    {
        // 创建并初始化对象obj1，此处调用了普通构造函数
        ClassA obj1(1, 2);
        // 创建并初始化对象obj2，此处调用了自定义的拷贝构造函数
        ClassA obj2(obj1);
    
        obj1.ShowValue();
        obj2.ShowValue();
        
        return 0;
    }

编译并执行上述代码，结果如下：

![70][]

上述执行结果表明，通过调用自定义的拷贝构造函数，在创建对象 obj2 时，根据对象 obj1 的成员变量的值，完成了自定义的初始化过程。

## 1.4 调用形式上的区别 ##

可以从调用内容上，对“对象的赋值”和“对象的复制”进行区分。两者的调用内容的对应关系如下：

*  **对象的赋值：**指的是调用了类的赋值运算符，进行的对象的拷贝操作；
 *  **对象的复制：**指的是调用了类的拷贝构造函数，进行的对象的拷贝操作。

上面的对应关系是不严谨的，因为有些情况下，即使使用了赋值运算符“=”，但其实最终使用的仍然是类的拷贝构造函数，这就引出了拷贝构造函数的两种调用形式。

拷贝构造函数的调用语法分为以下两种：

*  类名 对象2(对象1)。例如：“ClassA obj2(obj1);”，这种调用拷贝构造函数的方法称为“代入法”；
 *  类名 对象2 = 对象1。例如：“ClassA obj2 = obj1;”，这种调用拷贝构造函数的方法称为“赋值法”。

拷贝构造函数的“赋值法”就很容易与“对象的赋值”场景混淆，二者之间的区别是：**对象的赋值场景必须是建立在源对象与目标对象均已声明的基础上；而拷贝构造函数函数的赋值法，必须是针对新创建对象的场景。**

下面给出简单的示例代码说明两者的区别。

【对象的赋值】：

// 声明对象obj1和obj2
        ClassA obj1;
        ClassA obj2;
    
        obj1.SetValue(1, 2);
        // 对象赋值场景 —— 将obj1的值赋给obj2
        obj2 = obj1;

【拷贝构造函数的“赋值法”】：

// 创建并初始化对象obj1，此处调用了普通构造函数
        ClassA obj1(1, 2);
        // 创建并初始化对象obj2，此处调用了自定义的拷贝构造函数
        ClassA obj2 = obj1;

当然，为了代码含义的清晰化及代码的可读性，建议使用拷贝构造函数的“代入法”，更可以让人一眼就看出调用的是拷贝构造函数。

## 1.5 调用拷贝构造函数的三个场景 ##

### 1.5.1 类对象初始化 ###

当使用类的一个对象去初始化另一个对象时，会调用拷贝构造函数（包括“代入法”和“赋值法”）。示例代码内容如下：

// 创建并初始化对象obj1，此处调用了普通构造函数
        ClassA obj1(1, 2);
        // 创建并初始化对象obj2，此处调用了自定义的拷贝构造函数
        ClassA obj2(obj1);     // 代入法
        ClassA obj3 = obj1;    // 赋值法

### 1.5.2 类对象作为函数参数 ###

当类对象作为函数形参时，在调用函数进行形参和实参转换时，会调用拷贝构造函数。

示例代码内容如下：

// 形参是类ClassA的对象obj
    void funA(ClassA obj)
    {
        obj.ShowValue();
    }
        
    int main()
    {
        ClassA obj1(1, 2);
    
        // 调用函数funA时，实参obj1是类ClassA的对象
        // 这里会调用拷贝构造函数，使用实参obj1初始化形参对象obj
        funA(obj1);
        
        return 0; 
    }

说明：在上面的 main 函数内，语句“funA(obj1);”就会调用拷贝构造函数。

### 1.5.3 类对象作为函数返回值 ###

当函数的返回值是类的对象时，在函数调用完毕将返回值（对象）带回函数调用处，此时会调用拷贝构造函数，将函数返回的对象赋值给一个临时对象，并传到函数的调用处。

示例代码内容如下：

// 函数funB()的返回值类型是ClassA类类型
    ClassA funB()
    {
        ClassA obj1(1, 2);
        // 函数的返回值是ClassA类的对象
        return obj1;
    }
    
    int main()
    {
        // 定义类ClassA的对象obj2
        ClassA obj2;
        // funB()函数执行完成、返回调用处时，会调用拷贝构造函数
        // 使用obj1初始化obj2
        obj2 = funB();
        
        return 0;
    }

说明：在上面的 main 函数内，语句“obj2 = funB();”就会调用拷贝构造函数。由于对象 obj1 是在函数 funB 中定义的，当函数 funB 结束时，obj1 的生命周期就结束了，因此在函数 funB 结束之前，执行语句"return obj1"时，会调用拷贝构造函数将 obj1 的值拷贝到一个**临时对象**中，这个临时对象是系统在主程序中临时创建的。funB 函数结束时，对象 obj1 消失，但是临时对象将会通过语句“obj2 = funB()”赋值给对象 obj2，执行完这条语句后，临时对象也自动消失了。

关于“深拷贝”与“浅拷贝”，以及赋值运算符的重载、拷贝构造函数的重载的相关内容，请点击[此处][Link 1]。

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[Link 1]: https://blog.csdn.net/liitdar/article/details/81904009