C++数组深拷贝构造函数翻译——基于Stroustrup《C++编程：原理与实践》示例

Hey there! I've translated the array copy example (including the incomplete vector class code) from Section 18.3.1 "Copy Constructors" of Bjarne Stroustrup's Programming: Principles and Practices using C++ into Chinese, keeping all code and technical terms intact:

默认拷贝构造函数会拷贝源对象的成员变量。对于我们自定义的vector类来说，这意味着会直接拷贝elem指针和sz变量——但这并非我们想要的结果！来看下面的例子：

vector v1(10);
v1[2] = 99;
vector v2 = v1;

此时v1和v2会指向同一个数组。当v1离开作用域时，它会销毁自己指向的数组；而当v2离开作用域时，它会再次销毁同一个数组。这种“重复释放”属于undefined behavior（未定义行为），通常会导致程序崩溃。

因此我们需要自定义一个能实现*deep copy（深拷贝）*的拷贝构造函数：不只是拷贝指针，而是拷贝指针指向的所有元素。实现方式如下：

class vector {
private:
    int* elem; // 指向元素的指针
    int sz;    // 元素数量
public:
    vector(int s) : elem{new int[s]}, sz{s} { // 构造函数
        for (int i=0; i<sz; ++i) elem[i] = 0; // 初始化元素
    }

    vector(const vector& arg) // 拷贝构造函数
        : elem{new int[arg.sz]}, sz{arg.sz} {
        for (int i=0; i<sz; ++i)
            elem[i] = arg.elem[i]; // 拷贝元素
    }

    ~vector() { delete[] elem; } // 析构函数

    // ... 其他成员（例如operator[]、size）...
};

这个拷贝构造函数会先分配一块与原数组大小相同的新内存，然后将原数组中的每个元素逐一拷贝到新数组中。现在v1和v2拥有各自独立的数组，销毁其中一个不会对另一个造成影响。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nour