为什么定义指针的类型会导致我的代码出现问题？

Question

在初始化一个指针在堆中分配内存时，我们应该指定类型为指针吗？也就是说，应该是：

int* ptr = new num;

或

ptr = new num;

两者似乎都有效，我的印象是第一种方法更好，但这样做会导致下面的代码出现一些问题。

我有一个包含两个成员变量的类，这两个变量都应该是指向堆上新 int 的指针。当复制构造函数被调用时，它应该在堆中分配新的内存，但是复制传入参数的指针所指向的整数值。

#include <iostream>
using namespace std;

// Header file
#pragma once

class numPair {
  public:
    int *pa,*pb;
    numPair(int, int);
    numPair(const numPair &);
 };

// Implementation file
#include "Cube.h"
#include <iostream>
using namespace std;

numPair::numPair(int a, int b) {
   cout << "Constructor invoked!" << endl;

   int* pa = new int(a);
   cout << "pa = " << pa << endl;
   cout << "*pa = " << *pa << endl;

   int* pb = new int(b);
   cout << "pb = " << pb << endl;
   cout << "*pb = " << *pb << endl;

}

numPair::numPair(const numPair& other) {
   cout << "Copy invoked!" << endl;
  int* ptr = other.pa;
  cout << "ptr in copy: " << ptr << endl;
}
 
// main.cpp file
#include "Cube.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
  numPair p(15,16);
  cout << "p.pa = " << p.pa << endl;
  numPair q(p);
  numPair *hp = new numPair(23, 42);
  delete hp;
  return 0;
}

main.cpp文件的输出为：

Constructor invoked!
pa = 0x5594991a7280
*pa = 15
pb = 0x5594991a72a0
*pb = 16
p.pa = 0x3
Copy invoked!
ptr in copy: 0x3
Constructor invoked!
pa = 0x5594991a72e0
*pa = 23
pb = 0x5594991a7300
*pb = 42

可以看出，当构造函数被调用时，pa 和 pb 都是有效的内存地址，用于保存值 15 和 16 的整数。但是，一旦构造函数完成执行，如果我尝试访问p.pa 的值，它返回 0x3，而不是之前的内存地址。当然，这本身就是一个问题，也会导致复制构造函数出现问题。

我找到了两种解决方法。

1. 首先是通过移除pa和pb的类型来改变构造函数的定义。那就是将int* pa = new int(a); 更改为pa = new int(b)。对pb 重复相同的操作。现在，p.pa 返回正确的内存地址。

2. 第二种是注释掉hp的初始化和删除。也就是说，从main() 函数中删除这些行：

numPair *hp = new numPair(23, 42);
delete hp;

我真的不明白为什么指定指针的类型会导致这些错误，或者事实上，为什么 p.pa 和 p.pb 的内存地址会因为 another 类的实例，尤其是考虑到 hp 是在 p 之后初始化的事实。

Answer 1

简短的回答是您误解了局部作用域变量和类成员之间的区别。考虑这一点的一种方法是，您只需要告诉您的程序标识符的类型一次。

在您的类定义中，您使用类型 int (int *pa,*pb) 声明了两个指针，但在您的构造函数 numPair::numPair(int a, int b) 中，您创建了两个 new 指针声明（ int* pa 和 int* pb) 仅存在于构造函数中。在类构造函数中，您可以按名称引用其成员，而无需每次都声明类型，因为您已经在类定义中声明了它们。这就是您的解决方案 #1 适合您的原因。

此外，在您的原始代码中，您正在泄漏在堆上为值分配的内存，因为您没有对这些指针调用 delete。