C語言結構體成員賦值的深拷貝和淺拷貝
最近在做通信協議的解析處理、傳遞分析等問題，總是遇到通信幀中的結構體拷貝等問題，遇到了一些坑，也是比較基礎但是易錯的C語言知識，一起來探究一下結構體的深拷貝和淺拷貝。
淺拷貝
C語言中的淺拷貝是指在拷貝過程中，對于指針型成員變量只拷貝指針本身，而不拷貝指針所指向的目標，它按字節復制的。我們分幾種情況舉例子來看一下。
結構體中不存在指針成員變量時
代碼如下：
//在win10_64位+vs2017
//來源：技術讓夢想更偉大
//作者：李肖遙
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;
}
運行如下：
結構體中存在指針成員變量時
代碼如下：
//在win10_64位+vs2017
//來源：技術讓夢想更偉大
//作者：李肖遙
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;/*拷貝*/
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;
}
運行如下：
從中我們看到，改變Member2的值，Member1的值也改變了，這說明一片空間被兩個不同的子對象共享了，改變一個對象的值另外一個也會隨之改變。
我們改變Member2寫法，申請內存的代碼如下：
//在win10_64位+vs2017
//來源：技術讓夢想更偉大
//作者：李肖遙
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;
}
運行如下：
從中我們看到，當數據成員中有指針時，兩個類中的兩個指針將指向同一個地址，當對象快結束時，會調用兩次free函數，此時Member2已經是野指針（圖中有X的錯誤標志），這個野指針指向的內存空間已經被釋放掉，再次釋放會報異常錯誤，要解決這個問題就要涉及到深拷貝了。
深拷貝
深拷貝除了拷貝其成員本身的值之外，還拷貝成員指向的動態內存區域內容，深拷貝會在堆內存中另外申請空間來儲存數據。
解決的思路是在釋放掉被賦值指針變量的舊指向內存時，重新對其開辟新內存，這種情況下兩個結構體中指針地址不同，但是指向的內容是一致的。代碼如下：
//在win10_64位+vs2017
//來源：技術讓夢想更偉大
//作者：李肖遙
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;
}
運行如下：
結論
使用C語言來說，深拷貝淺拷貝的概念我們不需要深究，在進行結構體拷貝的時候，結構體成員是非指針的話，那么直接賦值是沒有任何問題的，建議使用這種方式，避免淺拷貝這類不易發現的錯誤產生。
如果成員有指針類型，我們就需要重寫拷貝函數，自己定義拷貝行為了，這一點我們需要尤為注意。
責任編輯：龐桂玉
來源：
C語言與C++編程
