Triển khai Copy Constructor trong C++

Copy Constructor là constructor đặc biệt tạo đối tượng mới bằng cách sao chép từ đối tượng cùng lớp đã tồn tại. Được gọi khi:

• Khởi tạo đối tượng từ đối tượng khác: Class b = a;
• Truyền đối tượng vào hàm theo giá trị: func(obj)
• Trả về đối tượng từ hàm theo giá trị: return obj;

Cú pháp chuẩn

ClassName(const ClassName& other) {
    // Sao chép dữ liệu từ other
}

Khi nào CẦN tự viết Copy Constructor?

• Lớp có con trỏ quản lý bộ nhớ động
• Lớp có tài nguyên cần deep copy (file handle, socket, GPU resource...)
• Cần logic sao chép tùy chỉnh

Nếu không tự viết, compiler tạo default copy constructor (shallow copy - sao chép bit-by-bit).

Ví dụ: Deep Copy cho class có con trỏ

#include <iostream>

using namespace std;

class Line {
public:
    int getLength() const { return *ptr; }
    
    Line(int len) {           // Constructor thường
        cout << "Constructor thuong cap phat ptr" << endl;
        ptr = new int;
        *ptr = len;
    }
    
    Line(const Line& obj) {   // Copy Constructor - DEEP COPY
        cout << "Copy constructor cap phat ptr." << endl;
        ptr = new int;
        *ptr = *obj.ptr;      // Sao chép GIÁ TRỊ, không sao chép con trỏ
    }
    
    ~Line() {                 // Destructor
        cout << "Giai phong bo nho!" << endl;
        delete ptr;
    }
    
private:
    int* ptr;
};

void display(Line obj) {  // Truyền theo giá trị -> gọi copy constructor
    cout << "Do dai: " << obj.getLength() << endl;
}

int main() {
    Line line(10);
    display(line);  // Tạo bản sao, gọi copy constructor
    return 0;
}

Kết quả

Constructor thuong cap phat ptr
Copy constructor cap phat ptr.
Do dai: 10
Giai phong bo nho!
Giai phong bo nho!

Ví dụ 2: Tạo đối tượng mới từ đối tượng hiện có

int main() {
    Line line1(10);
    Line line2 = line1;  // Gọi copy constructor
    
    display(line1);
    display(line2);
    return 0;
}

Kết quả

Constructor thuong cap phat ptr
Copy constructor cap phat ptr.
Copy constructor cap phat ptr.
Do dai: 10
Giai phong bo nho!
Copy constructor cap phat ptr.
Do dai: 10
Giai phong bo nho!
Giai phong bo nho!
Giai phong bo nho!

Shallow Copy vs Deep Copy

Rule of Three / Five / Zero

• Rule of Three (C++98): Nếu cần 1 trong 3: destructor, copy constructor, copy assignment → cần cả 3
• Rule of Five (C++11): + move constructor, move assignment
• Rule of Zero: Dùng RAII (vector, unique_ptr, shared_ptr) → không cần viết gì

C++11: Move Constructor

Line(Line&& other) noexcept : ptr(other.ptr) {
    other.ptr = nullptr;  // Chuyển quyền sở hữu
}

Khuyến nghị hiện đại

Tránh quản lý bộ nhớ thủ công. Dùng std::vector, std::string, std::unique_ptr → Compiler tự tạo đúng copy/move constructor.