C++_CopyConstructor(副本构造器防止指针重复释放)

川长思鸟来 2022-09-30 09:52 143阅读 0赞

**1.背景说明：**

我们可以将一个对象赋值给一个类型与之相同的变量，编译器将生成必要的代码将 源对象 各属性的值分别赋值给 目标对象 的各成员，这种赋值行为称之为“逐位复制(copy)”，在绝大多数场合下都没有问题，但是如果某些成员是指针的话，问题就来了：对象成员进行逐位复制的结果就是：你将拥有两个一模一样的实例，而这两个副本里的同名指针将指向相同的地址！于是，当删除其中一个对象时，它所包含的指针也将被删除，若此时另外一个副本对象还在引用这个指针就会出现内存问题，导致程序崩溃。（“同时”删除两个对象，也是无效的，因为CPU是逐条指令执行的，总会有先后顺序）

**2.解决方法一：** 重载等号(=)操作符，新的指针使用新的的内存地址，原来的指针内存地址不变，并使用下列赋值：

Myclass obj1;

Myclass obj2;

obj1=obj2;

风险：若在创建obj2实例对象时直接初始化（Myclass obj2=obj1）则实际上编译器在编译时并不使用自定义的重载等号(=)操作符,而是去寻找副本构造器，若没有就会自行创建一个，依然会进行“逐位复制(copy)”，造成指针对象指向同一内存块！所以有了解决方法二：不让编译器自定义副本构造器，而是自定义一个副本构造器。

3.**解决方法二：**自定义副本构造器，在其中使用 重载等号(=)操作符

**4.代码 as follows:**

// CopyConstructor.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    
    #include "stdafx.h"
    #include <iostream>
    class MyClass
    {
    public:
    	MyClass(int *P);//主构造器 传入整型指针
    	MyClass(const MyClass &rhs);//重载构造函数 副本构造器
    	~MyClass();
    
    	MyClass &operator=(const MyClass &rhs);//重载赋值操作符 返回类型依然是MyClass
    	void print();
    private:
    	int *ptr; //私有成员变量 指针类型 
    		       //验证:赋值操作时 两对象的指针类型成员 同时指向同一块地址，释放时 造成重复释放内存错误
    	             //所以有了副本构造器，两对象赋值时，对指针成员 规划两块内存地址，存放同一个数值，地址释放时互不影响
    };
    
    //MyClass 成员定义
    MyClass::MyClass(int *p)
    {
    	std::cout << "Into MainConstructor\n";
    	ptr = p;
    	std::cout << "Leave MainConstructor\n";
    }
    MyClass::MyClass(const MyClass &rhs) 
    {
    	std::cout << "Into CopyConstructor\n";
    	*this = rhs;//为方便使用这样的操作如 MyClass obj2=obj1;//定义时直接构造
    	std::cout << "Leave CopyConstructor\n";
    }
    MyClass::~MyClass()
    {
    	std::cout << "Into Destructor\n";
    	delete ptr;//释放指针指向的内存块(指针还存在，但不指向任何内存)
    	std::cout << "Leave Destructor\n";
    }
    
    MyClass & MyClass::operator=(const MyClass & rhs)
    {
    	std::cout << "Into Assignment OperatorOverloading\n";  //赋值操作符重载
    	if (this != &rhs)//如 obj2=obj1;
    	{
    		delete ptr;      //删除新对象obj2.ptr指针成员 在定义时指向的地址
    		ptr = new int;   //为新对象obj2.ptr指针成员 分配新的内存地址(即指向新的内存地址)
    		*ptr = *rhs.ptr; //将原对象obj1.ptr指针指向的内容 存入新对象obj2.ptr新分配的地址中去 //结果:新对象obj2.ptr拥有了新地址；原obj1.ptr地址不变
     
    	}
    	else 
    	{
    		std::cout << "The Same Object on both sides of \"=\"  , No action！\n"; // obj1 = obj1;
    	}
    	std::cout << "Leave Assignment OperatorOverloading\n";  
    	return *this;
    }
    
    void MyClass::print()
    {
    	std::cout << *ptr << std::endl;
    }
    
    int main()
    {
    	MyClass obj1(new int(1));//初始化obj1对象
    	MyClass obj2(new int(2));
    	obj2 = obj1;
    	obj1.print();
    	obj2.print();
    
    	std::cout << "--------------------------------------------------\n";
    	MyClass obj3(new int(3));
    	MyClass obj4 = obj3;  //obj4定义 并初始化
    	obj3.print();
    	obj4.print();
    
    	std::cout << "--------------------------------------------------\n";
    	MyClass obj5(new int(5));
    	obj5 = obj5;
    	obj5.print();
    
    	system("pause");
        return 0;
    }

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