解释复制构造函数示例答案

【问题标题】：Explaining copy constructor example解释复制构造函数示例
【发布时间】：2023-04-05 22:36:01
【问题描述】：

复制构造函数用于许多事情，例如当我需要使用指针或为对象动态分配内存时。但是在tutorialpoint.com看这个例子：

#include <iostream>

using namespace std;

class Line
{
public:
  int getLength( void );
  Line( int len );             // simple constructor
  Line( const Line &obj);  // copy constructor
  ~Line();                     // destructor

private:
  int *ptr;
};

// Member functions definitions including constructor
Line::Line(int len)
{
cout << "Normal constructor allocating ptr" << endl;
// allocate memory for the pointer;
ptr = new int;
*ptr = len;
}

Line::Line(const Line &obj)
{
cout << "Copy constructor allocating ptr." << endl;
ptr = new int;
*ptr = *obj.ptr; // copy the value
}

Line::~Line(void)
{
cout << "Freeing memory!" << endl;
delete ptr;
}
int Line::getLength( void )
{
return *ptr;
}

void display(Line obj)
{
   cout << "Length of line : " << obj.getLength() <<endl;
}

// Main function for the program
int main( )
{
   Line line(10);

   display(line);

  return 0;
}

结果是：

Normal constructor allocating ptr
Copy constructor allocating ptr.
Length of line : 10
Freeing memory!
Freeing memory!

当我注释掉（复制构造函数）和析构函数中的代码时，我得到了相同的结果：

Normal constructor allocating ptr
Length of line : 10

那么这里使用复制构造函数有什么区别呢？还有为什么“释放内存！”出现两次？

【问题讨论】：

查看结果。在第一个示例中，您分配了两个不同的整数并释放它们。在第二种情况下，您分配一个并释放它两次。不好。
它在第二个例子中没有被释放，我只是忘记在构造函数中注释“cout
那么你分配了一些你没有释放的东西，如果它开始变得比仅仅创建一个并结束程序更复杂，那就是内存泄漏。
我知道@chris，但我只是想了解这个概念并知道使用构造函数与不使用构造函数有什么区别？..
您可以通过Rule of Three 找到一些很好的参考资料，这些参考资料现在可以被认为是五规则、四半规则或零规则。零的一个例子是使用std::unique_ptr<int> 而不是int *。那么就无需担心析构函数或复制构造函数（或赋值运算符，或移动构造函数/赋值运算符）。

标签： c++ oop copy-constructor

【解决方案1】：

如果我们不定义自己的复制构造函数，C++ 编译器会为每个类创建一个默认的复制构造函数，在对象之间进行成员明智的复制。编译器创建的复制构造函数通常可以正常工作。仅当对象具有指针或任何运行时资源分配（如文件句柄、网络连接）时，我们才需要定义自己的复制构造函数。

【讨论】：

【解决方案2】：

某种类型 T 的构造函数

T (const & T);

单个参数必须是对相同类型的现有对象的 const 引用创建现有对象的副本每当需要对象的副本时使用包括函数的参数，函数返回的结果 C++ 中基于指针的数组的问题：– 没有范围检查。无法与 == 进行有意义的比较没有数组赋值（数组名称是 const 指针）。如果数组传递给函数，大小必须作为单独的参数传递。

【讨论】：

【解决方案3】：

display() 函数的参数是按值传递的，因此编译器调用复制构造函数来创建它。当类定义其复制构造函数时，您将获得正确的语义：复制构造函数生成一个副本，并且该副本有自己的内存来保存长度。当您删除复制构造函数时，编译器会为您生成一个，并且传递给display() 的副本具有与原始相同的指针。当该副本被破坏时，它会删除 ptr 指向的内存。当原件被破坏时，它会再次删除相同的内存（这恰好在这里没有可见的影响）。这绝对不是您想要发生的事情，这就是您需要定义复制构造函数的原因。正如@Joe 所说：在析构函数中，打印 `ptr' 的值以更清楚地看到这一点。

【讨论】：

【解决方案4】：

打印正在释放的内存地址。

我相信您会发现编译器为您生成了构造函数，对内容（包括指针）进行了值复制，并且您正在双重释放指针并且幸运的是运行时没有抱怨它。

编译器生成的复制构造函数仍在被调用——在这方面没有任何改变，你只是没有从它打印任何东西，因为你没有编写它。

【讨论】：