[C++] 構造体のコピー方法と注意点

#include <iostream>
struct MyStruct {
    int* data;
    // デフォルトのコピーコンストラクタが自動生成される
};
int main() {
    int value = 10;
    MyStruct original;
    original.data = &value;
    MyStruct copy = original; // シャローコピーが行われる
    std::cout << "Original: " << *original.data << ", Copy: " << *copy.data << std::endl;
    return 0;
}

Original: 10, Copy: 10

#include <iostream>
struct MyStruct {
    int* data;
    // デフォルトコンストラクタ
    MyStruct() : data(nullptr) {}

    // カスタムコピーコンストラクタ
    MyStruct(const MyStruct& other) {
        data = new int(*other.data); // ディープコピー
    }
    ~MyStruct() {
        delete data; // メモリ解放
    }
};
int main() {
    int value = 10;
    MyStruct original;
    original.data = new int(value);
    MyStruct copy = original; // ディープコピーが行われる
    std::cout << "Original: " << *original.data << ", Copy: " << *copy.data
              << std::endl;
    return 0;
}

Original: 10, Copy: 10

#include <iostream>
struct MyStruct {
    int* data;
    // カスタムコピー代入演算子
    MyStruct& operator=(const MyStruct& other) {
        if (this != &other) {
            delete data; // 既存のメモリを解放
            data = new int(*other.data); // ディープコピー
        }
        return *this;
    }
    ~MyStruct() {
        delete data; // メモリ解放
    }
};
int main() {
    int value1 = 10;
    int value2 = 20;
    MyStruct a, b;
    a.data = new int(value1);
    b.data = new int(value2);
    b = a; // ディープコピーが行われる
    std::cout << "A: " << *a.data << ", B: " << *b.data << std::endl;
    return 0;
}

A: 10, B: 10

#include <iostream>
struct NonCopyable {
    int data;
    // コピーコンストラクタとコピー代入演算子を削除
    NonCopyable(const NonCopyable&) = delete;
    NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete;
    NonCopyable(int value) : data(value) {}
};
int main() {
    NonCopyable a(10);
    // NonCopyable b = a; // コピーは禁止されているため、コンパイルエラー
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <utility> // std::moveを使用するために必要
struct Movable {
    int* data;

    // デフォルトコンストラクタ
    Movable() : data(nullptr) {}

    // ムーブコンストラクタ
    Movable(Movable&& other) noexcept : data(other.data) {
        other.data = nullptr; // 移動元のポインタを無効化
    }
    // ムーブ代入演算子
    Movable& operator=(Movable&& other) noexcept {
        if (this != &other) {
            delete data; // 既存のメモリを解放
            data = other.data;
            other.data = nullptr; // 移動元のポインタを無効化
        }
        return *this;
    }
    ~Movable() {
        delete data; // メモリ解放
    }
};
int main() {
    Movable a;
    a.data = new int(10);
    Movable b = std::move(a); // ムーブコンストラクタが呼ばれる
    std::cout << "B: " << *b.data << std::endl;
    return 0;
}

B: 10

#include <iostream>
#include <string>
struct Student {
    std::string name;
    int age;
    double gpa;
};
int main() {
    Student student1 = {"山田太郎", 20, 3.8};
    std::cout << "名前: " << student1.name << ", 年齢: " << student1.age << ", GPA: " << student1.gpa << std::endl;
    return 0;
}

名前: 山田太郎, 年齢: 20, GPA: 3.8

#include <iostream>
#include <string>
struct Student {
    std::string name;
    int age;
    double gpa;
};
int main() {
    Student students[2] = {{"山田太郎", 20, 3.8}, {"鈴木花子", 22, 3.9}};
    // 配列の要素をコピー
    Student copy = students[0];
    std::cout << "コピーされた学生: " << copy.name << ", 年齢: " << copy.age << ", GPA: " << copy.gpa << std::endl;
    return 0;
}

コピーされた学生: 山田太郎, 年齢: 20, GPA: 3.8

#include <iostream>
#include <string>
class University {
public:
    struct Student {
        std::string name;
        int age;
        double gpa;
    };
    void printStudentInfo(const Student& student) {
        std::cout << "名前: " << student.name << ", 年齢: " << student.age << ", GPA: " << student.gpa << std::endl;
    }
};
int main() {
    University::Student student = {"佐藤一郎", 21, 3.7};
    University university;
    university.printStudentInfo(student);
    return 0;
}

名前: 佐藤一郎, 年齢: 21, GPA: 3.7

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
struct Student {
    std::string name;
    int age;
    double gpa;
};
int main() {
    std::vector<Student> students = {
        {"田中次郎", 19, 3.6},
        {"高橋三郎", 23, 3.5}
    };
    for (const auto& student : students) {
        std::cout << "名前: " << student.name << ", 年齢: " << student.age << ", GPA: " << student.gpa << std::endl;
    }
    return 0;
}

名前: 田中次郎, 年齢: 19, GPA: 3.6
名前: 高橋三郎, 年齢: 23, GPA: 3.5