C++内存分配和拷贝构造函数写研究

       昨晚参加笔试，开错题，有印象中的概念，但目前尚不清楚是怎么回事，什么原理，导致错误的话题。现在总结。

一、C++写内存分配研究

       问题考察例如以下，请先不要看答案，看看你是否能做对，呵呵：

       怎么样。晕了没？正确答案及解析例如以下：

       解析：char p[] = “...”是一个数组。这个数组是局部变量。char *p = “...”。是一个指针，这个指针指向一个字符串常量。差别在于：数组的话，字符串是存在这个数组里的，由于这个数组属于局部变量（存在栈区）。而当该函数运行完，位于栈区的局部变量就销毁了，就算把数组的地址返回给主函数。主函数也无法訪问到原有字符串了，应该输出乱码。可是，假设是指向字符串常量的指针，这个字符串是放在程序的常量区而不是放在局部变量中，那么把这个常量的地址返回给主函数，主函数也是能够訪问它的。

       以下就针对C++中的内存分配做个总结：

       一个C/C++编译的程序占用的内存分为下面几个部分：

      1. 栈区（stack）

          由编译器自己主动分配释放，存放函数地址、函数參数值、局部变量的值等。

      2. 堆区（heap）

          就是那些由new分配的内存块，他们的分配与释放由程序猿负责。一般一个new就要相应一个delete。假设程序猿没有释放掉，那么在程序结束后。操作系统会自己主动回收。

      3. 全局/静态区（static）

          全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和初始化的静态变量在一块区域，为初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的还有一块区域。程序结束后由系统释放。

      4. 常量存储区（const）

          常量字符串就是放在这里的。

      5. 程序代码区

          存放函数体的二进制代码。

      当中。堆栈的主要差别例如以下：

       爽歪歪了吧。以下就来看第二个问题吧。。

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二、考察复制构造函数

       问题描写叙述例如以下。问该程序的三种情况：A 程序编译错误。B 程序编译成功。执行时出现错误。C 程序正常执行，输出10。

       答：A

       解析：改题考察了复制构造函数的相关知识，在《C++ Primer》中解说了。复制构造函数的定义形式为：类名（const 类名 &变量名），即參数为类类型的引用。可是为什么非要必须这样定义呢？当然。const的意思很清楚，由于一般复制操作不希望改动实參中的值，因此我们用const来限定一下，当然这个const也能够去掉。即：A(A &other)。我们来分析一下引用的必要性：

1. 防止死循环的递归调用

   复制构造函数会在下面情况下调用：

   1) 一个对象以值传递的方式传入函数体；

   2) 一个对象以值传递的方式从函数体返回。

   3) 一个对象须要通过另外一个对象进行初始化。

    因此，假设将复制构造函数定义为：A(A other)，那么当我们使用A b = a；时，实际上相当于将a作为实參传递给other，而这样的情况下相当于1) 一个对象以值传递的方式传入函数体，又会触发复制构造函数的调用，而在调用时又会触发下一轮的复制构造函数的调用，关键的是採用这样的方式调用过程无法结束，会陷入死循环。因此，复制构造函数的形參必须是引用类型。

2. 高效率的引用

    引用比較高效，传递引用能够避免复制（这也能够用来解释上一个原因）。假设一个数据对象相当的大。进行复制会浪费非常多时间，同一时候另一些类型是不支持复制的，像IO类就是不能够复制的。传递引用就能够避免这些问题了。

    通过以上的讨论我们还能够引出浅拷贝与深拷贝的问题。

    对于普通类型的对象来说，它们之间的拷贝非常easy，比如：int a = 10 ; int b = a ;可是对于类类型的对象，在某些情况下就要考虑特殊的问题。

    浅拷贝：浅拷贝就是对象成员之间的简单赋值。比如，当你定义了一个类而没有提供它的复制构造函数，当时用该类的一个对象去给还有一个对象赋值时所运行的过程就是浅拷贝。

假设对象中没有其他的资源（如：堆、文件、系统资源等）。则深拷贝和浅拷贝没有什么差别，但当对象中有这些资源时，就必需要自己定义复制构造函数，来对这些对象进行合理的控制。

    深拷贝：深拷贝指的是当拷贝对象中有其它资源（如堆、文件、系统等）的引用时（引用能够是指针或引用），对象得另开辟一块新的资源。而不再对拷贝对象中有对其它资源的引用的指针或引用进行单纯的赋值。如：

当我们通过例如以下使用它时：

int main()

{

     B b = 10;

     B c = b;

     return 0;

}

假设未定义如上红色标注的复制拷贝函数，则是浅拷贝。它只进行简单的成员赋值。运行B c = b; 后c和b中的data都指向同一块内存区。当b运行析构时，它的data所指的内存区就被释放，而此时c的指针仍然指向那块区域。利用data指针再訪问或c析构时都会发生内存泄露或程序崩溃。加上红色标注部分即为深拷贝。在进行B c = b;时，c会又一次分配一份空间，并将值拷贝过来。此时B析构完之后。C仍然能够訪问。由于此时b和c指向的是两块不同的内存地址。

三、总结

        通过上面的问题，发现自己对一些关键点理解的还是不够透彻。都知道它要考察啥，但是大脑里面知识结构太混乱，终于还是没有得出正确答案。《C++ Primer》然后，巩固一下吧。油！

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