C++深复制和浅复制

前言：

深复制和浅复制在python中同样存在，但是由于python中没有指针这个概念，所以当时学python时理解这个问题非常困难。实际上，通过这些天的学习，越发的认为C++的语法虽然复杂，但是由于其每个概念都比较清晰反而比python更好理解。python中很多语法都有些“模糊”，尤其是它的魔法函数部分，使用的时候总是怕自己理解错误从而造成误用。

1、什么是浅复制

在C++中深复制和浅复制最大的区别在“类包含指针类型的数据成员”时。由于默认的复制构造函数完成的是对象成员的数值复制，当原对象含有指针P指向地址xxx时，通过原对象复制得到的新对象的指针P同样指向地址xxx，造成同一个地址xxx被两个对象同时指向，这是非常不安全的，因为任一对象对地址xxx的操作很可能会对另一个对象造成不良影响。下面定义的Duck类就包含指针成员foot，该成员指向数组的首地址：

class Duck {
public:
    Duck() { foot = new int[2](); }
    int *foot;
};

首先定义一个duck对象，然后通过duck复制得到anotherDuck，那么二者的指针成员foot指向相同的地址。anotherDuck对指针成员foot指向的内存进行操作，和duck的指针成员foot对指向的内存进行操作是等价的，因为两个对象的foot指针都指向相同的地址，这就是不安全的来源：

Duck duck;
Duck anotherDuck = duck;
/// anotherDuck对foot指向内存进行赋值
anotherDuck.foot[1] = 666;

此外，为了证明原对象和新对象的foot指针都指向相同的地址，可以查看一下：

printf("their id is %p and %p \n", duck.foot, anotherDuck.foot);
/// 得到的结果证明二者确实指向相同的地址
their id is 005B0CE8 and 005B0CE8

总之，上面的现象就是浅复制，这种浅复制很可能带来不安全因素，这种不安全同样体现在内存释放时（同一个内存不能释放两次），所以需要使用下面将要介绍的深复制。

2、如何实现深复制

按照掌握的资料，深复制需要编写赋值构造函数，创建成员指针所指向内存的新副本。比如上一节定义的Duck类指针成员foot，复制构造函数需要创建foot指向的内存的新副本：

Duck(Duck &duck) {
    /// 1、创建新的内存空间
    foot = new int[2]();
    /// 2、将原对象的指针所指向的数组数值
    /// 全部复制到新对象指针指向的数组
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        foot[i] = duck.foot[i];
    }
}

其中第1步目的是创建新的内存空间，让新对象的指针成员指向新的内存，而不是和原对象指向相同的内存，同时必须保证新的内存所存储的类型和原对象相同，都是int类型的2个元素的数组。第2步的目的是将原对象指针所指向的数组的值，全部复制到新对象指所针指向的数组中。经过上面的两个步骤，深度复制完成。

为了确保原对象duck和新对象anotherDuck的foot指针所指向的地址不同，可以进行下面的测试，输出两个foot指向的地址：

printf("their id is %p and %p \n", duck.foot, anotherDuck.foot);
/// 结果显示两个foot指向的地址是不同的
their id is 01250FA0 and 01250B40