复制构造函数和重载赋值运算符的堆损坏错误答案

【问题标题】：Heap Corruption error with Copy constructor and overloaded assignment operator复制构造函数和重载赋值运算符的堆损坏错误
【发布时间】：2023-03-29 11:32:02
【问题描述】：

我是一名学生，因此对于没有使用正确的论坛协议，我深表歉意。我已经在这个问题上搜索了几个小时，我的同学都无法提供帮助。我的任务是在 C++ 中创建一个复制构造函数、重载赋值运算符 (=) 和一个析构函数（“三巨头”）来管理堆上的数组。我在 VS13 中写的下面的内容产生了正确的输出，但出现了调试错误： HEAP CORRUPTION DETECTED:c++ crt检测到应用程序在堆缓冲区结束后写入内存谁能给我一些指导，我什至不知道在哪里看。谢谢！！

//copy constructor

myList::myList(const myList& source){
cout << "Invoking copy constructor." << endl;
array_capacity = source.array_capacity; //shallow copy
elements = source.elements; //shallow copy
delete[] arrayPointer;
arrayPointer = new double(source.array_capacity); //deep copy

for (int i = 0; i < array_capacity; i++) //copy array contents
    {
        arrayPointer[i] = source.arrayPointer[i];
    }
}

//overloaded assignment operator
myList& myList::operator=(const myList& source){

cout << "Invoking overloaded assignment." << endl;

if (this != &source){

array_capacity = source.array_capacity; //shallow copy

elements = source.elements; //shallow copy

delete[] arrayPointer; //delete original array from heap

arrayPointer = new double(array_capacity); //deep copy

for (int i = 0; i < source.array_capacity; i++) {//copy array contents
    arrayPointer[i] = source.arrayPointer[i];
        }
    }
return *this;
}

//destructor
myList::~myList(){ 

cout << "Destructor invoked."<< endl;

delete[] arrayPointer;  // When done, free memory pointed to by myPointer.

arrayPointer = NULL;    // Clear myPointer to prevent using invalid memory reference.
}

【问题讨论】：

标签： c++ constructor

【解决方案1】：

您的代码存在一些问题。首先，您在arrayPointer 上调用delete，但它还没有被初始化为任何东西。实际上，这最终可能会删除您已经分配的内存，或者在delete 的实现中导致异常或资产。其次，当您初始化它时，您将分配一个初始化为source.array_capacity 值的double。请注意下面一行中使用的括号。

arrayPointer = new double(source.array_capacity);

这肯定会在复制期间导致未定义的行为，因为您最终会访问数组边界之外的元素。上面的行在您的复制构造函数和复制赋值运算符中都存在，应该使用方括号，如下所示：

arrayPointer = new double[source.array_capacity];

您也永远不会检查是否有任何元素存储在myList 的source 实例中。在这种情况下，您应该将 nullptr（或 C++03 中的 NULL）分配给 arrayPointer。

作为旁注，您实际上不需要在析构函数中将NULL 分配给arrayPointer。一旦对象被销毁，它就消失了，任何事后访问它的尝试都会导致未定义的行为。

【讨论】：

您的建议奏效了！你是救生员，谢谢！我应该将此帖子标记为“已回答”吗？我该怎么做？
是的，如果某个答案解决了您的问题，那么您应该通过单击答案左上角的复选框将其标记为已接受。如果有多个答案有帮助，则由您决定哪个答案值得被接受。如果您想给贡献者一点奖金，也可以对答案进行投票。

【解决方案2】：

Captain Obvlious 已经指出了您的复制构造器中的问题。

您会注意到，复制构造函数和赋值运算符包含许多相同的代码，但有细微的差别。事实上，这可能是您最终遇到错误的方式（赋值运算符需要 delete[] 旧值，但复制构造函数不需要。

代码重复是不好的，因为它会导致类似这样的微妙错误。您可以在这里使用的一个很好的模式是所谓的copy and swap idiom。

要点是您定义了复制构造函数，并且还定义了swap。然后你可以免费获得任务。这是因为swap 比赋值运算符更容易正确实现，而且另一个主要好处是不会出错（您不必担心内存不足错误等等）。

在您的代码中；保留固定的复制构造函数，您可以在类定义中添加：

friend void swap( myList &a, myList &b )
{
    std::swap( a.array_capacity, b.array_capacity );
    std::swap( a.arrayPointer, b.arrayPointer );
    std::swap( a.elements, b.elements );
}

现在赋值运算符非常简单：

myList& myList::operator=(const myList &source)
{
    myList temp(source);
    swap(*this, temp);
    return *this;
}

当前对象的旧资源被temp的析构函数删除。这个版本甚至不需要检查自赋值，因为std::swap(x, x) 是明确定义的。

这甚至可以通过使用 source 的值而不是引用来进一步优化，如链接页面中所述。

【讨论】：