拷贝构造函数

拷贝和复制是一个意思，对应的英文单词都是copy。对于计算机来说，拷贝是指用一份原有的、已经存在的数据创建出一份新的数据，最终的结果是多了一份相同的数据。例如，将 Word 文档拷贝到U盘去复印店打印，将 D 盘的图片拷贝到桌面以方便浏览，将重要的文件上传到百度网盘以防止丢失等，都是「创建一份新数据」的意思。

严格来说，对象的创建包括两个阶段，首先要分配内存空间，然后再进行初始化：

  • 分配内存很好理解，就是在堆区、栈区或者全局数据区留出足够多的字节。这个时候的内存还比较“原始”，没有被“教化”，它所包含的数据一般是零值或者随机值，没有实际的意义。
  • 初始化就是首次对内存赋值，让它的数据有意义。注意是首次赋值，再次赋值不叫初始化。初始化的时候还可以为对象分配其他的资源（打开文件、连接网络、动态分配内存等），或者提前进行一些计算（根据价格和数量计算出总价、根据长度和宽度计算出矩形的面积等）等。说白了，初始化就是调用构造函数。

当以拷贝的方式初始化一个对象时，会调用一个特殊的构造函数，就是拷贝构造函数（Copy Constructor）。

  1. #include <iostream>
  2. #include <string>
  3. using namespace std;
  5. class Student{
  6. public:
  7.     Student(string name = "", int age = 0, float score = 0.0f);  //普通构造函数
  8.     Student(const Student &stu);  //拷贝构造函数（声明）
  9. public:
  10.     void display();
  11. private:
  12.     string m_name;
  13.     int m_age;
  14.     float m_score;
  15. };
  17. Student::Student(string name, int age, float score): m_name(name), m_age(age), m_score(score){ }
  19. //拷贝构造函数（定义）
  20. Student::Student(const Student &stu){
  21.     this->m_name = stu.m_name;
  22.     this->m_age = stu.m_age;
  23.     this->m_score = stu.m_score;
  25.     cout<<"Copy constructor was called."<<endl;
  26. }
  28. void Student::display(){
  29.     cout<<m_name<<"的年龄是"<<m_age<<"，成绩是"<<m_score<<endl;
  30. }
  32. int main(){
  33.     Student stu1("小明", 16, 90.5);
  34.     Student stu2 = stu1;  //调用拷贝构造函数
  35.     Student stu3(stu1);  //调用拷贝构造函数
  36.     stu1.display();
  37.     stu2.display();
  38.     stu3.display();
  40.     return 0;
  41. }

为什么必须是当前类的引用呢？

如果拷贝构造函数的参数不是当前类的引用，而是当前类的对象，那么在调用拷贝构造函数时，会将另外一个对象直接传递给形参，这本身就是一次拷贝，会再次调用拷贝构造函数，然后又将一个对象直接传递给了形参，将继续调用拷贝构造函数……这个过程会一直持续下去，没有尽头，陷入死循环。
只有当参数是当前类的引用时，才不会导致再次调用拷贝构造函数，这不仅是逻辑上的要求，也是 C++ 语法的要求。

为什么是 const 引用呢？

拷贝构造函数的目的是用其它对象的数据来初始化当前对象，并没有期望更改其它对象的数据，添加 const 限制后，这个含义更加明确了。