C语言结构体成员赋值的深拷贝与浅拷贝详解

2024-04-02 19:04:59 518人浏览安东尼

摘要

目录浅拷贝结构体中不存在指针成员变量时结构体中存在指针成员变量时深拷贝结论浅拷贝 C语言中的浅拷贝是指在拷贝过程中，对于指针型成员变量只拷贝指针本身，而不拷贝指针所指向的目标，它按字

浅拷贝

C语言中的浅拷贝是指在拷贝过程中，对于指针型成员变量只拷贝指针本身，而不拷贝指针所指向的目标，它按字节复制的。我们分几种情况举例子来看一下。

结构体中不存在指针成员变量时

代码如下：

#include <stdio.h>
typedef struct {
    char name[64];
    int age;
}Member;
 
int main(){
    Member stu1 = { "LiMing", 18 };
    Member stu2;
    stu2 = stu1;
    printf("%s,%d\n", stu2.name, stu2.age);
    system("pause");
    return 0;
}

运行如下：

结构体中存在指针成员变量时

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
typedef struct {
 char *name;
 int age;
}Member;
 
int main() {
 Member Member1, Member2;
 Member1.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member1.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member1.name, 0, 64);
 //strcpy(Member1.name, "LiMing");
 snprintf(Member1.name, 64, "LiMing");
 Member1.age = 18;
 
 Member2 = Member1;
 snprintf(Member2.name, 64, "LiXiaoYao");
 Member2.age = 29;
 
 printf("%s, %d\n", Member1.name, Member1.age);
 
 if (NULL != Member1.name) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 
 system("pause");
 return 0;
}

运行如下：

从中我们看到，改变Member2的值，Member1的值也改变了，这说明一片空间被两个不同的子对象共享了，改变一个对象的值另外一个也会随之改变。

我们改变Member2写法，申请内存的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
typedef struct {
 char *name;
 int age;
}Member;
 
int main() {
 Member Member1;
 Member1.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member1.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member1.name, 0, 64);
 //strcpy(Member1.name, "LiMing");
 snprintf(Member1.name, 64, "LiMing");
 Member1.age = 18;
  
  Member Member2;
 Member2.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member2.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member2.name, 0, 64);
 //strcpy(Member2.name, "LiMing");
 snprintf(Member2.name, 64, "LiXiaoYao");
 Member2.age = 29;
 
 Member1 = Member2;
 
 printf("%s, %d\n", Member2.name, Member2.age);
 
 if (NULL != Member1.name) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 if (NULL != Member2.name) {
  free(Member2.name);
  Member2.name = NULL;
 }
 system("pause");
 return 0;
}

运行如下：

从中我们看到，当数据成员中有指针时，两个类中的两个指针将指向同一个地址，当对象快结束时，会调用两次free函数，此时Member2已经是野指针（图中有X的错误标志），这个野指针指向的内存空间已经被释放掉，再次释放会报异常错误，要解决这个问题就要涉及到深拷贝了。

深拷贝

深拷贝除了拷贝其成员本身的值之外，还拷贝成员指向的动态内存区域内容，深拷贝会在堆内存中另外申请空间来储存数据。

解决的思路是在释放掉被赋值指针变量的旧指向内存时，重新对其开辟新内存，这种情况下两个结构体中指针地址不同，但是指向的内容是一致的。代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
typedef struct {
 char *name;
 int age;
}Member;
 
int main() {
 Member Member1;
 Member1.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member1.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member1.name, 0, 64);
 //strcpy(Member1.name, "LiMing");
 snprintf(Member1.name, 64, "LiMing");
 Member1.age = 18;
 
  Member Member2;
 Member2.name = malloc(sizeof(char) * 64);
 if (NULL == Member2.name)
 {
  printf("malloc failed\n");
 }
 memset(Member2.name, 0, 64);
 //strcpy(Member2.name, "LiMing");
 snprintf(Member2.name, 64, "LiXiaoYao");
 Member2.age = 29;
 
 if (Member1.name != NULL) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 Member1.name = malloc(strlen(Member2.name) + 1);
 strcpy(Member1.name, Member2.name);
 
 printf("%s, %d\n", Member1.name, Member1.age);
 
 if (NULL != Member1.name) {
  free(Member1.name);
  Member1.name = NULL;
 }
 if (NULL != Member2.name) {
  free(Member2.name);
  Member2.name = NULL;
 }
 system("pause");
 return 0;
}

运行如下：