面试题：C++浅拷贝与深拷贝在复杂数据结构类中的应用

代码实现

浅拷贝构造函数

#include <iostream>
#include <cstring>

// 链表节点类
class ListNode {
public:
    char* data;
    ListNode* next;
    ListNode(const char* str) {
        data = new char[strlen(str) + 1];
        std::strcpy(data, str);
        next = nullptr;
    }
    ~ListNode() {
        delete[] data;
    }
};

// 包含链表的类
class LinkedListClass {
private:
    ListNode* head;
public:
    LinkedListClass() : head(nullptr) {}
    // 浅拷贝构造函数
    LinkedListClass(const LinkedListClass& other) {
        head = other.head;
    }
    ~LinkedListClass() {
        while (head != nullptr) {
            ListNode* temp = head;
            head = head->next;
            delete temp;
        }
    }
};

深拷贝构造函数

// 深拷贝构造函数
LinkedListClass::LinkedListClass(const LinkedListClass& other) : head(nullptr) {
    if (other.head == nullptr) {
        return;
    }
    ListNode* current = other.head;
    head = new ListNode(current->data);
    ListNode* newCurrent = head;
    current = current->next;
    while (current != nullptr) {
        newCurrent->next = new ListNode(current->data);
        current = current->next;
        newCurrent = newCurrent->next;
    }
}

不同拷贝方式对数据结构的影响

浅拷贝
- 数据结构关系：浅拷贝构造函数只是简单地复制了链表头指针，使得新对象和原对象的链表头指向同一个链表。这意味着两个对象共享链表节点的内存。
- 内存管理问题：当其中一个对象销毁链表时，另一个对象的链表也会被销毁，因为它们指向相同的内存。如果在一个对象销毁后，另一个对象还试图访问链表，就会导致悬空指针，引发未定义行为。
深拷贝
- 数据结构关系：深拷贝构造函数会创建一个全新的链表，每个节点的内存都是重新分配的，新链表和原链表相互独立，拥有各自的内存空间。
- 内存管理问题：深拷贝避免了共享内存带来的问题，每个对象独立管理自己链表的内存，对象销毁时不会影响其他对象的链表。但是，深拷贝会消耗更多的内存和时间，因为需要为每个节点重新分配内存并复制数据。

业务需求下的拷贝方式选择

当追求效率且数据共享安全时：如果业务场景允许两个对象共享链表数据，并且不会出现一个对象销毁链表而另一个对象还需要使用的情况，浅拷贝是合适的选择。例如，在一些只读场景下，多个对象只是用于查看链表数据，不会对链表进行修改或销毁操作，浅拷贝可以节省内存和时间。
当需要数据隔离时：如果每个对象需要独立管理自己的链表数据，例如一个对象可能会修改链表结构或销毁链表，就必须使用深拷贝。这样可以确保每个对象的数据完整性和独立性，避免因共享内存带来的数据冲突和悬空指针问题。

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面试题：C++浅拷贝与深拷贝在复杂数据结构类中的应用

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不同拷贝方式对数据结构的影响

业务需求下的拷贝方式选择