面试题：C++ 复杂对象的深拷贝实现及优化

拷贝构造函数实现深拷贝

假设 ComplexObject 类定义如下：

#include <iostream>
#include <cstring>

class NestedClass {
public:
    int data;
    NestedClass(int val) : data(val) {}
};

class OtherObject {};

class ComplexObject {
private:
    int* dynamicArray;
    int arraySize;
    OtherObject* otherObjectPtr;
    NestedClass nestedObj;

public:
    ComplexObject(int size) : arraySize(size), nestedObj(0) {
        dynamicArray = new int[arraySize];
        for (int i = 0; i < arraySize; ++i) {
            dynamicArray[i] = i;
        }
        otherObjectPtr = new OtherObject();
    }

    // 拷贝构造函数
    ComplexObject(const ComplexObject& other) : arraySize(other.arraySize), nestedObj(other.nestedObj.data) {
        dynamicArray = new int[arraySize];
        std::memcpy(dynamicArray, other.dynamicArray, arraySize * sizeof(int));
        otherObjectPtr = new OtherObject(*other.otherObjectPtr);
    }

    ~ComplexObject() {
        delete[] dynamicArray;
        delete otherObjectPtr;
    }
};

性能优化讨论

避免不必要的拷贝：如果有可能，尽量使用移动语义。在C++11 引入了移动构造函数和移动赋值运算符，通过转移资源所有权而不是拷贝资源来提高性能。例如，可以定义移动构造函数如下：

ComplexObject(ComplexObject&& other) noexcept
    : dynamicArray(other.dynamicArray), arraySize(other.arraySize),
      otherObjectPtr(other.otherObjectPtr), nestedObj(std::move(other.nestedObj)) {
    other.dynamicArray = nullptr;
    other.otherObjectPtr = nullptr;
    other.arraySize = 0;
}

减少内存分配次数：如果动态数组的大小已知且相对固定，可以考虑使用对象池来预先分配内存，减少每次创建对象时的内存分配开销。
优化内存拷贝操作：对于较大的动态数组，可以考虑使用更高效的内存拷贝算法，例如 std::memcpy 的某些优化版本，在某些平台上可能比标准库版本更快。
使用智能指针：使用 std::unique_ptr 或 std::shared_ptr 来管理动态分配的资源，这样可以避免手动管理内存，减少内存泄漏风险，并且在某些情况下可以通过智能指针的优化机制提高性能。例如，可以将 OtherObject* otherObjectPtr 改为 std::unique_ptr<OtherObject> otherObjectPtr。

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面试题：C++ 复杂对象的深拷贝实现及优化

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