面试题：C++ 复杂类结构下拷贝构造函数的重写

重写拷贝构造函数的必要性

深拷贝需求：
- std::vector<std::list<int>> 本身是值语义的，其拷贝构造函数会进行值拷贝，即每个 std::list<int> 会被完整地复制一份。然而，当 Graph 类包含自定义的 GraphProperties 类成员变量时，如果不重写拷贝构造函数，默认的拷贝构造函数将对 GraphProperties 进行浅拷贝。这可能导致多个 Graph 对象共享同一份 GraphProperties 数据，在某些情况下（如 GraphProperties 包含动态分配的资源）会引发内存管理问题，如释放多次或悬空指针。
保持对象独立性：
- 对于图结构，每个 Graph 对象应该是独立的，拥有自己独立的邻接表和图属性。重写拷贝构造函数可以确保在复制 Graph 对象时，新对象与原对象完全独立，修改新对象的属性或结构不会影响原对象，反之亦然。

重写时需要注意的要点

成员变量深拷贝：
- 对于 std::vector<std::list<int>> 邻接表，由于其默认拷贝构造函数是深拷贝，无需额外操作。但对于 GraphProperties 成员变量，需要确保进行深拷贝。如果 GraphProperties 类没有自定义的拷贝构造函数，可能需要为其添加，以保证 GraphProperties 内部的资源（如动态分配的内存）也被正确复制。
异常安全性：
- 在重写拷贝构造函数时，要确保异常安全性。即如果在拷贝过程中抛出异常，原对象和目标对象都应处于有效状态。例如，在复制 GraphProperties 时，如果抛出异常，邻接表的复制应该回滚（如果部分已经复制），以避免资源泄漏或对象处于不一致状态。
性能考虑：
- 虽然深拷贝通常会带来一定的性能开销，但应尽量优化。例如，可以考虑使用移动语义（如果 GraphProperties 支持）在合适的情况下提高性能，避免不必要的重复分配和复制操作。

实现步骤

定义拷贝构造函数：

class Graph {
private:
    std::vector<std::list<int>> adjList;
    GraphProperties properties;
public:
    // 拷贝构造函数
    Graph(const Graph& other) : adjList(other.adjList) {
        // 深拷贝GraphProperties
        properties = other.properties;
        // 如果GraphProperties没有正确的赋值运算符重载实现深拷贝，这里需要手动实现
        // 例如，如果GraphProperties包含一个动态分配的指针成员变量data
        // properties.data = new SomeType(*other.properties.data);
    }
};

验证 GraphProperties 拷贝：
- 确保 GraphProperties 类有正确的拷贝构造函数或赋值运算符重载，以保证其内部资源的深拷贝。如果 GraphProperties 类没有合适的实现，需要在 GraphProperties 类中添加相应的深拷贝逻辑。
测试异常安全性：
- 在实现拷贝构造函数后，编写测试用例验证异常安全性。例如，可以在 GraphProperties 的拷贝构造函数或赋值运算符中故意抛出异常，检查 Graph 的拷贝构造函数是否能正确处理，确保原对象和目标对象都处于有效状态。

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面试题：C++ 复杂类结构下拷贝构造函数的重写

知识考点

面试题答案

重写拷贝构造函数的必要性

重写时需要注意的要点

实现步骤