C++中如何实现vector的深拷贝

设计并实现一个动态整型数组类Vect，要求： （1）实现构造函数重载，可以根据指定的元素个数动态创建初始值为0的整型数组，或根据指定的内置整型数组动态创建整型数组。 （2）设计拷贝构造函数和析构函数，注意使用深拷贝。 （3）设计存取指定位置的数组元素的公有成员函数，并进行下标越界，若越界则输出“out of boundary”。 （4）设计获取数组元素个数的公有成员函数。 （5）设计用于输出数组元素的公有成员函数，元素之间以空格分隔，最后以换行符结束。 在main函数中按以下顺序操作： （1）根据内置的静态整型数组{1,2,3,4,5}构造数组对象v1，根据输入的整型数构造数组对象v2。 （2）调用Vect的成员函数依次输出v1和v2的所有元素。 （3）输入指定的下标及对应的整型数，设置数组对象v1的指定元素。 （4）根据数组对象v1拷贝构造数组对象v3。 （5）调用Vect的成员函数依次输出v1和v3的所有元素。 设计并实现一个动态整型数组类Vect，要求： （1）实现构造函数重载，可以根据指定的元素个数动态创建初始值为0的整型数组，或根据指定的内置整型数组动态创建整型数组。 （2）设计拷贝构造函数和析构函数，注意使用深拷贝。 （3）设计存取指定位置的数组元素的公有成员函数，并进行下标越界，若越界则输出“out of boundary”。 （4）设计获取数组元素个数的公有成员函数。 （5）设计用于输出数组元素的公有成员函数，元素之间以空格分隔，最后以换行符结束。 在main函数中按以下顺序操作： （1）根据内置的静态整型数组{1,2,3,4,5}构造数组对象v1，根据输入的整型数构造数组对象v2。 （2）调用Vect的成员函数依次输出v1和v2的所有元素。 （3）输入指定的下标及对应的整型数，设置数组对象v1的指定元素。 （4）根据数组对象v1拷贝构造数组对象v3。 （5）调用Vect的成员函数依次输出v1和v3的所有元素。 ### C++ 类的深拷贝知识点详解 #### 一、动态整型数组类 Vect 的设计与实现 在 C++ 中，动态整型数组类 `Vect` 的设计涉及到多个面向对象编程概念的应用，如构造函数重载、深拷贝、析构函数等。下面将详细介绍这些知识点。 #### 二、构造函数重载 **知识点1：构造函数重载的目的** 构造函数重载使得类可以支持多种初始化方式。对于动态整型数组类 `Vect` 来说，可以通过不同的构造函数来初始化不同类型的整型数组。 **知识点2：构造函数重载的实现** `Vect` 类提供了两个构造函数： 1. **根据指定的元素个数动态创建初始值为 0 的整型数组**： ```cpp Vect(int size) { length = size; pArray = new int[size]; for (int i = 0; i < size; i++) { pArray[i] = 0; } } ``` 这个构造函数接收一个整型参数 `size`，表示数组的大小。它会根据这个大小动态分配内存，并将所有元素初始化为 0。 2. **根据指定的内置整型数组动态创建整型数组**： ```cpp Vect(int* Array, int Arraysize) { length = Arraysize; pArray = new int[length]; for (int i = 0; i < length; i++) { pArray[i] = Array[i]; } } ``` 此构造函数接收一个整型指针 `Array` 和一个整型 `Arraysize`，表示传入的数组及其大小。它会根据这个大小动态分配内存，并将传入数组中的每个元素复制到新分配的内存中。 #### 三、深拷贝与浅拷贝 **知识点1：深拷贝与浅拷贝的区别** - **浅拷贝**：仅拷贝对象的引用或者指针，而不会拷贝指向的数据。这意味着两个对象实际上共享同一份数据。 - **深拷贝**：不仅拷贝对象本身，还会拷贝对象所包含的数据。因此，两个对象各自拥有独立的数据副本。 **知识点2：深拷贝的重要性** 在 C++ 中，如果只进行浅拷贝，当一个对象被修改时，另一个对象也会受到影响，导致数据不一致的问题。为了避免这种情况，需要实现深拷贝。 **知识点3：深拷贝的实现** 在 `Vect` 类中，深拷贝是通过拷贝构造函数实现的： ```cpp Vect(const Vect& A) { length = A.length; pArray = new int[length]; if (pArray != NULL) { for (int i = 0; i < length; i++) { pArray[i] = A.pArray[i]; } } } ``` 这个构造函数首先分配与原对象相同大小的新内存，然后逐个元素地复制原对象的数组数据。 #### 四、析构函数 **知识点1：析构函数的作用** 析构函数在对象生命周期结束时自动调用，用于释放对象占用的资源，例如动态分配的内存。 **知识点2：析构函数的实现** 在 `Vect` 类中，析构函数实现了对动态分配的整型数组的释放： ```cpp ~Vect() { delete[] pArray; } ``` 这个函数确保了当 `Vect` 对象不再使用时，其占用的内存能够被正确释放。 #### 五、成员函数的设计 **知识点1：成员函数的设计原则** 成员函数应简洁明了，实现单一职责，易于理解和维护。 **知识点2：具体成员函数实现** 1. **获取数组元素个数**： ```cpp int Getlength() { return length; } ``` 2. **存取指定位置的数组元素**： - **获取**： ```cpp int GetElem(int i) { if (i > length) { cout << "out of boundary" << endl; return -1; } return pArray[i]; } ``` - **设置**： ```cpp int SetArray(int i, int elem) { if (i > length) { cout << "out of boundary" << endl; return -1; } pArray[i] = elem; return 1; } ``` 这两个函数都包含了边界检查，以防止下标越界。 3. **输出数组元素**： ```cpp void printf() { int i; for (i = 0; i < length - 1; i++) { cout << pArray[i] << " "; } cout << pArray[i] << endl; } ``` #### 六、主函数的逻辑 在 `main` 函数中，按照以下步骤操作： 1. **创建数组对象 v1 和 v2**： - 使用内置静态整型数组 `{1, 2, 3, 4, 5}` 构造 `v1`。 - 用户输入整型数来构造 `v2`。 2. **输出 v1 和 v2 的所有元素**。 3. **设置数组对象 v1 的指定元素**。 4. **根据数组对象 v1 拷贝构造数组对象 v3**。 5. **输出 v1 和 v3 的所有元素**。 这些步骤展示了如何使用 `Vect` 类的各种功能，以及如何利用深拷贝机制来创建对象副本。通过这种方式，用户可以直观地理解深拷贝与浅拷贝的区别，并且能够正确地管理动态分配的内存资源。