std::pair 和类析构函数

Question

可能重复：
What is The Rule of Three?

std::pair 究竟是如何为其组件调用析构函数的？我正在尝试将类的实例添加到 std::map，但我收到有关我的类的析构函数的错误。

我已将我的问题/问题缩小到以下极其简单的示例。

下面，my_class 只是在构造时创建一个 int 数组，并在销毁时将其删除。不知何故，我收到了“双重删除”错误：

//my_class.h
class my_class {
  public:
    int an_int;
    int *array;

    //constructors:
    my_class()
    {
      array = new int[2];
    }
    my_class(int new_int) : an_int(new_int)
    {
      array = new int[2];
    }

    //destructor:
    ~my_class()
    {
      delete[] array;
    }
};  //end of my_class

同时，在 main.cpp...

//main.cpp
int main(int argc, char* argv[])
{
  std::map<int, my_class>   my_map;

  my_map.insert( std::make_pair<int, my_class> (1, my_class(71) ) );

  return 0;
} // end main

编译正常，但这会产生以下运行时错误：

*** glibc detected *** ./experimental_code: double free or corruption (fasttop):

或者，使用 valgrind：

==15258== Invalid free() / delete / delete[] / realloc()
==15258==    at 0x40249D7: operator delete[](void*) (vg_replace_malloc.c:490)
==15258==    by 0x8048B99: main (my_class.h:38)
==15258==  Address 0x42d6028 is 0 bytes inside a block of size 8 free'd
==15258==    at 0x40249D7: operator delete[](void*) (vg_replace_malloc.c:490)
==15258==    by 0x8048B91: main (my_class.h:38)

（行号已关闭，因为我删掉了 cmets 和其他东西）

我一定是错过了std::pair...？

提前感谢大家！

Answer 1

您必须定义一个合适的复制构造函数，因为您的类的副本通过指针的复制实例共享相同的数组。

Answer 2

当您将my_class 添加到 stl 容器时，将调用复制构造函数。由于您没有定义一个，它会按成员复制并创建两个指向同一个 int 数组的 my_class 对象，当这些对象被删除时，同一个 int 数组可能会被删除两次

请查看Rule of three

如果您担心效率，请在 C++11 中查看move constructor。

Answer 3

你的类违反了the rule of three，它定义了一个没有复制构造函数和赋值运算符的析构函数。一旦您定义了这些，您的代码应该可以正常运行：STL 容器严重依赖这些，所以每次使用类作为 STL 容器的模板参数时，您应该问问自己是否实现了所有这三个。

Answer 4

三法则很花哨。标准容器通常更漂亮。

---

问题在于复制的不是数组，而是指向它们的指针。现在，如果两个实例持有相同的指针，您将删除相同的数组两次。

您可以为您的类定义适当的复制操作，但通常使用标准容器可以解决复制、内存获取、内存释放、自分配、异常保证等所有问题。

• 使用std::vector 作为动态数组的替代品。
• 使用std::array 替代固定大小的数组。

如果您的所有成员都具有正确的复制语义，您的类甚至不需要显式复制操作，因此您可以节省大量工作并提高可维护性并减少错误机会。

所以：

总的来说，比手动数组更喜欢标准容器：

class my_class {
public:
    my_class()
    : new_int(0), array(2)
    {}

    my_class(int new_int)
    : an_int(new_int), array(2)
    {}

private:
    int an_int;
    std::vector<int> array; // do not expose them
}; 

或

class my_class {
public:
    my_class()
    : new_int(0)
    {}

    my_class(int new_int)
    : an_int(new_int)
    {}

private:
    int an_int;
    std::array<int,2> array; // do not expose them
}; 

如果你必须省略标准容器：

• 编写一个复制构造函数。
• 写副本分配。 或
• 完全禁止复制。

在这样做之前，请阅读rule of three，注意self assignment 的危险，了解swap trick（注意：这是一个常见的C++ 习语），并了解exception safety（注意：您'将在 GotW 系列文章中免费找到本书的大量内容）。