C++深浅拷贝及简易string类实现方式

 更新时间:2023年02月05日 15:20:40   作者:安河桥畔  
这篇文章主要介绍了C++深浅拷贝及简易string类实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

三种拷贝方式

浅拷贝

对于自定义的string类,如果不显式定义拷贝构造函数,编译器会默认生成拷贝构造函数,此时的拷贝方式是浅拷贝,两个对象会公用一块儿内存,析构时同一空间被释放两次,会导致程序崩溃。

赋值运算符重载也会产生同样的问题,同时,由于被赋值对象原来有空间,浅拷贝还会导致旧的空间无法找到,造成内存泄漏。

深拷贝

类中设计到资源的管理,拷贝构造函数、赋值运算符重载以及析构函数都要显示给出,按照深拷贝的方式。

深拷贝的方式让每个对象都独立拥有一份资源,不会造成多次释放导致程序崩溃的问题。

写时拷贝

写时拷贝是通过浅拷贝+引用计数的方式来实现的,引用计数是用来记录资源的被引用的次数,

可以将这种写时拷贝的机制想象成“拖延症”,只有当不得不进行拷贝时,才会开辟新空间进行拷贝

VS与GCC中的拷贝方式

Windows VS2022

VS中采用的是深拷贝的方式

Linux GCC

GCC编译器采用的是写时拷贝的方式

简易string类

简易string类主要实现四个功能,即构造函数、拷贝构造函数、析构函数、赋值运算符重载,主要考察深浅拷贝

实现简易string类有两种代码风格,一种传统版写法,代码复用性第,可读性较好;另一种称为现代版写法,代码复用性高,但是较难理解。

传统版写法的string类

构造函数

步骤:

  • 判断是否为空指针,string类不允许nullptr构造对象
  • 申请新空间
  • 将字符串中的值拷贝到申请的空间
string(const char* str = "")
{
	if (nullptr == str)
	{
		assert(false);
		return;
	}
	//+1是因为有'\0',strcpy会将源字符串中的'\0'拷贝到目标空间
	_str = new char[strlen(str) + 1];
	strcpy(_str, str);
}

拷贝构造函数

步骤:

  • 开辟空间
  • 用源对象的_str给当前对象的_str赋值
string(const string& s)
	:_str(new char[strlen(s._str) + 1])
{
	strcpy(_str, s._str);
}

赋值运算符重载

步骤:

  • 判断是否自己给自己赋值
  • 开辟新空间
  • 拷贝元素
  • 删除旧空间
string& operator=(const string& s)
{
	//避免自己给自己赋值
	if (this != &s)
	{
		char* temp = new char[strlen(s._str) + 1];
		strcpy(temp, s._str);
		delete[] _str;
		_str = temp;
	}
	return *this;
}

另一种写法

这种写法不用定义临时变量,代码相对简洁一点,但是如果new申请空间失败,旧的空间也无法找到。

析构函数

步骤:

  • 释放空间
  • 将指针置为空
~string()
{
    if (_str)
    {
        delete[]_str;
        _str = nullptr;
    }
}

 

现代版写法string类

构造函数

string(const char* str = "")
{
	if (str == nullptr)
	{
		assert(false);
	}
	_str = new char[strlen(str) + 1];
	strcpy(_str, str);
}

拷贝构造函数

拷贝构造函数中利用构造函数,实现了代码的复用

步骤:

  • 在初始化列表中将_str置为空
  • 定义一个临时的string类对象,指向要拷贝的对象相同位置
  • 交换临时对象与当前对象的_str
string(const string& s)
	:_str(nullptr)
{
	//调用构造函数
	string temp(s._str);
	//交换以后temp指向空,函数退出后被销毁
	swap(_str, temp._str);
}

赋值运算符重载函数

步骤:

  • 判断是否为自己给自己赋值
  • 调用拷贝构造函数定义临时变量
  • 交换临时变量与当前对象的_str
string& operator=(string& s)
{
	if (this != &s)
	{
		string temp(s);
		swap(_str, s._str);
	}
	return *this;
}

更简洁的写法:

string& operator=(string s)
{
	//传参调用拷贝构造函数,不用判断是否给自己赋值
	swap(_str, s._str);
	return *this;
}

析构函数

~string()
{
	if (_str)
	{
		delete[] _str;
		_str = nullptr;
	}
}

总结

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • C/C++内存管理之new与delete的使用及原理解析

    C/C++内存管理之new与delete的使用及原理解析

    这篇文章主要介绍了C/C++内存管理之new与delete的使用及原理解析,本文通过实例代码图文相结合给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2024-08-08
  • Qt实现文件的压缩和解压缩操作

    Qt实现文件的压缩和解压缩操作

    这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Qt库中的QZipReader和QZipWriter实现文件的压缩和解压缩功能,文中的示例代码简洁易懂,需要的可以参考一下
    2024-12-12
  • 深入解析C++程序中激发事件和COM中的事件处理

    深入解析C++程序中激发事件和COM中的事件处理

    这篇文章主要介绍了深入解析C++程序中激发事件和COM中的事件处理,是C++事件操作的基础,需要的朋友可以参考下
    2016-01-01
  • C语言实现实时钟表

    C语言实现实时钟表

    这篇文章主要为大家详细介绍了C语言实现实时钟表,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2022-05-05
  • C++特性:迭代器

    C++特性:迭代器

    这篇文章主要介绍了C++特性:迭代器,本文主要通过介绍迭代器,迭代器和指针的区别,容器迭代器的使用等方面,需要的朋友可以参考下
    2021-06-06
  • Qt5连接并操作PostgreSQL数据库的实现示例

    Qt5连接并操作PostgreSQL数据库的实现示例

    本文主要介绍了Qt5连接并操作PostgreSQL数据库的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-12-12
  • 判断机器大小端的两种实现方法

    判断机器大小端的两种实现方法

    第一种方法,思路:利用指针的强制类型转换。第二种方法,思路:利用共用体所有数据都从同一地址开始存储。
    2013-03-03
  • C++面试八股文之override和finial关键字有何作用

    C++面试八股文之override和finial关键字有何作用

    C++11中的override和final关键字是为了增强代码的编译时类型检查和面向对象设计中的继承机制,下面这篇文章主要给大家介绍了关于C++面试八股文之override和finial关键字有何作用的相关资料,需要的朋友可以参考下
    2023-06-06
  • 红黑树的使用详解

    红黑树的使用详解

    本篇文章是对红黑树的使用详解。需要的朋友参考下
    2013-05-05
  • C/C++使用fmt库实现格式化字符串

    C/C++使用fmt库实现格式化字符串

    fmt库是一个高效、易用的C++格式化库,可以帮助我们方便地进行字符串格式化、输出、日志记录等操作,下面我们就来学习一下fmt格式化字符串的具体操作吧
    2023-12-12

最新评论