C++：通过嵌套类动态分配数组时出现堆错误？

Question

我正在尝试通过嵌套类为Uint8 类型数组分配内存。当我这样做时，我认为它会运行到堆错误并提示显示 Debug Assertion Error 的窗口。表达式：_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse)。我的代码如下：

#include <iostream>
#include "dcmtk/dcmdata/dctk.h"
using namespace std;

class test
{
public:
    int a;
    Uint8 * b;
    test()
    {}
    test(int c)
    {
        a=c;
        b = new Uint8[a];
    }
    ~test()
    {
        delete [] b;
    }
};

class subTest
{
public:
    test h;
    subTest()
    {}
    subTest(test g)
    {
        h=g;
    }
    ~subTest()
    {
    }
};

int main()
{
    subTest f(test(5));
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        f.h.b[i] = Uint8((i*2)+1);
        cout<< int(f.h.b[i])<<endl;
    }

    return 0;
}

你能找出我做错了什么吗？

谢谢。

Answer 1

当你在构造函数中复制一个对象时：

subTest(test g)
{
    h=g;
}

并且一个对象包含一个类似于test class 情况的指针，您需要在自己指定的copy constructor 中进行深度复制：分配新的存储空间并将数组内容复制到其中。否则，您最终会得到两个（或以后可能更多）带有指向同一内存的对象。这就是为什么

~test()
{
    delete [] b;
}

将导致错误（此外它是未定义的行为）。附带说明：您还应该看看“三法则”。

Rule of three

What happens when you deallocate a pointer twice or more in C++?

Answer 2

正如 cmets 和其他人已经提到的那样，出现问题是因为您没有遵循 rule of three，也就是说，由于您必须定义自定义析构函数（删除动态分配的内存），您至少应该定义一个自定义复制构造函数（它执行数组的深层复制，即它分配新内存并复制旧数组的内容）和一个自定义复制赋值运算符（本质上是相同的，所以你可以在对方的条款）。

复制构造函数的示例代码（当然不是最理想的）：

test(const test &other)
{
  a=other.a
  b=new Uint8[a];
  for(size_t i=0;i<a;++i)
    b[i]=other.b[i];
}

可以看出，这将涉及一些工作并且非常乏味，这就是为什么您应该遵循 rule of zero 并使用已经在本质上处理所有权问题的类（在您的情况下，这可能应该是一个 std ::vector)，因此不要直接处理动态分配的数组，而是将其更改为类似于以下内容：

class test
{
  public:
  std::vector<Uint8> b;

  test(int size)
  {
    b.resize(size);
  }
}

您的所有问题都消失了，因为 std::vector 自己处理所需的深拷贝，而您的班级不必担心。

我希望这会有所帮助；-)

Answer 3

在subTest f(test(5)); 中创建一个临时test 对象，将其复制到f 中。 f 包含临时 test 对象的副本和 b 指针的副本。临时对象破坏，指针无效。无论是在临时（已销毁）对象中，还是在 f 中的副本。 f.h.b[i] = ... 轰隆隆！堆损坏。你需要的是shared_ptr。来自C++11 或来自boost。