探讨C++中对象的“浅拷贝”与“深拷贝”

    C++中对象的复制就如同“克隆”，用一个已有的对象快速地复制出多个完全相同的对象。一般而言，以下三种情况都会使用到对象的复制：

    （1）建立一个新对象，并用另一个同类的已有对象对新对象进行初始化，例如：

 class Rect
{
private:
    int width;
    int height;
};

Rect rect1;
Rect rect2(rect1);  // 使用rect1初始化rect2，此时会进行对象的复制

    （2）当函数的参数为类的对象时，这时调用此函数时使用的是值传递，也会产生对象的复制，例如：

 void fun1(Rect rect)
{
    ...
}

int main()
{
    Rect rect1;
    fun1(rect1);    // 此时会进行对象的复制
    return 0;
}

    （3）函数的返回值是类的对象时，在函数调用结束时，需要将函数中的对象复制一个临时对象并传给改函数的调用处，例如：

 Rect fun2()
{
    Rect rect;
    return rect;
}

int main()
{
    Rect rect1;
    rect1=fun2();
    // 在fun2返回对象时，会执行对象复制，复制出一临时对象，
    // 然后将此临时对象“赋值”给rect1
    return 0;
}

    对象的复制都是通过一种特殊的构造函数来完成的，这种特殊的构造函数就是拷贝构造函数（copy constructor，也叫复制构造函数）。拷贝构造函数在大多数情况下都很简单，甚至在我们都不知道它存在的情况下也能很好发挥作用，但是在一些特殊情况下，特别是在对象里有动态成员的时候，就需要我们特别小心地处理拷贝构造函数了。下面我们就来看看拷贝构造函数的使用。

    一、默认拷贝构造函数

    很多时候在我们都不知道拷贝构造函数的情况下，传递对象给函数参数或者函数返回对象都能很好的进行，这是因为编译器会给我们自动产生一个拷贝构造函数，这就是“默认拷贝构造函数”，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”的数据成员一一进行赋值，它一般具有以下形式：
 Rect::Rect(const Rect& r)
{
    width = r.width;
    height = r.height;
}

    当然，以上代码不用我们编写，编译器会为我们自动生成。但是如果认为这样就可以解决对象的复制问题，那就错了，让我们来考虑以下一段代码：

 class Rect
{
public:
    Rect()      // 构造函数，计数器加1
    {
        count++;
    }
    ~Rect()     // 析构函数，计数器减1
    {
        count--;
    }
    static int getCount()       // 返回计数器的值
    {
        return count;
    }
private:
    int width;
    int height;
    static int count;       // 一静态成员做为计数器
};

int Rect::count = 0;        // 初始化计数器

int main()
{
    Rect rect1;
    cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;
    Rect rect2(rect1);   // 使用rect1复制rect2，此时应该有两个对象
    cout<<"The count of Rect: "<<Rect::getCount()<<endl;
    return 0;
}

    这段代码对前面的类进行了一下小小的修改，加入了一个静态成员，目的是进行计数，统计创建的对象的个数，在每个对象创建时，通过构造函数进行递增，在销毁对象时，通过析构函数进行递减。在主函数中，首先创建对象rect1，输出此时的对象个数，然后使用rect1复制出对象rect2，再输出此时的对象个数，按照理解，此时应该有两个对象存在，但实际程序运行时，输出的都是1，反应出只有1个对象。此外，在销毁对象时，由于会调用销毁两个对象，类的析构函数会调用两次，此时的计数器将变为负数。出现这些问题最根本就在于在复制对象时，计数器没有递增，解决的办法就是重新编写拷贝构造函数，在拷贝构造函数中加入对计数器的处理，形成的拷贝构造函数如下：

 class Rect
{
public:
    Rect()      // 构造函数，计数器加1
    {
        count++;
    }
    Rect(const Rect& r)   // 拷贝构造函数
    {
        width = r.width;
        height = r.height;
        count++;          // 计数器加1
    }
    ~Rect()     // 析构函数，计数器减1
    {
        count--;
    }
    static int getCount()   // 返回计数器的值
    {
        return count;
    }
private:
    int width;
    int height;
    static int count;       // 一静态成员做为计数器
};

    自己编写拷贝构造函数又可以分为两种情况——浅拷贝与深拷贝。