在C++中使用浅拷贝而不是参考的原因？

Question

我很好奇你会在什么情况下创建一个对象的浅拷贝，而不是简单地将对象的引用传递给对象，或者在C++中创建对象的深层副本？

我的理解是，如果你有一个只读或不可变的对象，你只需要使用一个引用。如果您需要在不更改原始内容的情况下对副本进行更改，或者将某些数据编组到不同的内存地址空间，则可以进行深度复制。

我可以看到在写入副本中使用浅拷贝（在写入对象并完成深层副本之前），但是您是否还有其他原因希望使用浅拷贝？

编辑：试图澄清问题。

Answer 1

这里上表中的两个选项（假定C++ 11）为：

1. 具有浅拷贝构造/赋值操作符的对象。

2. 一个对象，要么是昂贵的复制或根本不可复制。给定C++ 11，它会有一个浅层移动构造函数/赋值运算符。

C++最终是一种面向价值的语言。直到C++ 17，像这样简单：

T t = someFuncReturningT(); 

至少理论上会引起复制/移动操作。 C++ 17的保证elision确保不会发生这种情况，但在此之前，这被认为是执行复制/移动到T。当然，几乎每个编译器都会忽略它。但它在理论上仍然存在。

但是，对于移动操作，没有浅拷贝并不是件坏事。

为什么你会希望浅拷贝与昂贵的拷贝+浅层移动的主要原因是其中拷贝不仅仅是“浅拷贝”的类型。例如，shared_ptr。复制不只是复制一个或两个指针;你也会碰到参考计数。事实上，这是shared_ptr作为一种类型的设计的结果：允许多个所有者为一个对象。

而唯一的方法就是如果每个业主都有自己的副本。因此，在这方面，复制必须是“浅薄的”。

所以它的优势在于它是对象设计的一部分。

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如果您在谈论pre-C++ 11天，浅拷贝更有意义。 Post-C++ 11，你可以依赖廉价的移动操作，但是C++ 11之前的版本不可用。所以浅拷贝几乎是通过值合理返回对象的唯一方法。

Answer 2

我首先想到的是移动一个对象。

假设你在新的操作符中在类中分配了一个内存。

struct A 
{ 
    A() 
    { 
     data = new int[50]; 
    } 

    void destroy() 
    { 
     delete [] data; 
    } 

    A (const A& copy) 
    { 
     data = copy.data; 
    } 


    int* data 
} 

比让我们说要复制这个对象。为什么不直接将指针复制到数据而是复制所有数据。

A calculateA() 
{ 
    A returnVal; 
    for (int i = 0; i < 50; i++) 
     returnVal.data[i] = i; 
    return returnVal; 
} 

在这种情况下，浅拷贝是有利的。

A (const A& copy) 
{ 
    data = copy.data; 
} 

A newA = calculateA(); 
// do stuff with newA 
newA.destroy(); 

我相信也会有其他一些原因。

要避免复制副本时的双重删除可以设置为空。

#include <iostream> 
#include <utility> 

struct A 
{ 
    A() 
    { 
     data = new int[50]; 
    } 

    ~A() 
    { 
     if (data) 
     delete [] data; 
    } 

    A (A& copy) 
    { 
     data = copy.data; 
     copy.data = nullptr; 
    } 

    int* data; 
}; 


int main() 
{ 
    A aVal; 
    for (int i = 0; i < 50; i++) 
     aVal.data[i] = i; 

    A anotherVal = aVal; 

    int i = 10; 
    while (i--) 
     std::cout << anotherVal.data[i]; 
} 

Answer 3

想象一下下面的例子：

shared_ptr<T> p1(new T); 
... 
shared_ptr<T> p2 = p1; 

这里P2是P1的浅表副本。你可以在这里使用引用，但你不能如果你返回它：

shared_ptr<T> f() { 
    shared_ptr<T> p1(new T); 
    return p1; 
}