C++ 中的链表析构函数：我应该删除吗？

Question

我已经开始在 C++ 中实现一些数据结构，从链表开始。 来自 Java 背景，我仍然在思考指针和对象的生命周期。

链表：

struct Node
{
    int data;
    Node *next;
};

class LinkedList
{
private:
    Node *head;
    Node *tail;
    int length;

public:
    LinkedList();
    ~LinkedList();

    void addToHead(Node &newHead);
    void popHead();

    void printList();
};

然后我就这样实现了：

LinkedList::LinkedList()
{ 
    head = NULL;
    tail = NULL;
    length = 0;
}

LinkedList::~LinkedList(){}

void LinkedList::addToHead(Node& newHead)
{
    newHead.next = head;
    head = &newHead;
    length++;
}

void LinkedList::popHead()
{
    Node *currHead = head;
    head = head->next;
    length--;
}

void LinkedList::printList()
{
    Node *curr = head;

    while(curr)
    {
        curr = curr->next;  
    }
}

最后有一个简单的主要内容：

int main()
{
    LinkedList list;
    Node n1 = {3};
    Node n2 = {4};
    Node n3 = {5};
    list.addToHead(n1);
    list.addToHead(n2);
    list.addToHead(n3);
    list.printList();
    list.popHead();
    list.printList();

    return 0;
}

这是一个相当幼稚的实现，我想知道是否必须提供一个适当的析构函数，在迭代时删除 Node* 指针。 每当我尝试添加它时，程序都会导致内存错误，我认为正在分配的内存也在 main 结束时被释放，因为所有的 Node* 都在那里。

我应该修复我的析构函数吗？我应该改变整个界面吗？

提前致谢！

Answer 1

虽然您的代码中没有内存泄漏，但我认为您应该更改您的界面。

您的链接列表并没有做您可能认为它在做的事情 - 获取其内容的所有权。不拥有其内容的链表是一种奇怪的野兽，可能是您不打算的。

获得所有权的一种简单方法是更改​​您的设计以使用std::unique_ptr 而不是原始指针。然后，您的 addToHead 函数将更改为采用 std::unique_ptr r-value 引用指针（或者如果太高级，则只是在内部创建新 std::unique_ptr 的原始指针）

这是您的实现更改为使用std::unique_ptr。它有点粗略，但应该能让你上路：

#include <memory>

struct Node
{
    Node(int i) : data(i) 
    {}

    int data;
    std::unique_ptr<Node> next;
};

class LinkedList
{
private:
    std::unique_ptr<Node> head;
    Node *tail;
    int length;

public:
    LinkedList();
    ~LinkedList();

    void addToHead(std::unique_ptr<Node>&& newHead);
    void popHead();

    void printList();
};

LinkedList::LinkedList()
{ 
    head = NULL;
    tail = NULL;
    length = 0;
}

LinkedList::~LinkedList(){}

void LinkedList::addToHead(std::unique_ptr<Node>&& newHead)
{
    newHead->next = std::move(head);
    head = std::move(newHead);
    length++;
}

void LinkedList::popHead()
{
    head = std::move(head->next);
    length--;
}

void LinkedList::printList()
{
    auto* curr = head.get();

    while(curr)
    {
        curr = curr->next.get();  
    }
}

int main()
{
    LinkedList list;
    list.addToHead(std::make_unique<Node>(3));
    list.addToHead(std::make_unique<Node>(4));
    list.addToHead(std::make_unique<Node>(5));
    list.printList();
    list.popHead();
    list.printList();

    return 0;
}