C++基础教程之指针拷贝详解

2024-12-03 03:06:27

C++基础教程之指针拷贝详解

指针是编程人员的梦魇，对C语言的开发者是如此，对C++的开发者也是如此。特别是在C++中，如果不注意处理类中的指针，非常容易出问题。如果朋友们不相信可以看看下面的代码：

class data
{
 int* value;
public:
 data(int num){
 if(num > 0)
  value = (int*)malloc(sizeof(int)* num);
 } 

 ~data(){
 if(value)
  free(value);
 }
}; 

void process()
{
 data m(10);
 data p = m;
}

上面的这段问题有没有什么问题？大家可以自己先用笔在草稿纸上面画一画。然后上机用实际环境验证一下。果不其然，系统提示内存发生了错误。为什么呢？就是因为内存发生了两次释放。我们看以看一下process的汇编代码：

21: data m(10);
0040105D push 0Ah
0040105F lea  ecx,[ebp-10h]
00401062 call @ILT+15(data::data) (00401014)
00401067 mov  dword ptr [ebp-4],0
22: data p = m;
0040106E mov  eax,dword ptr [ebp-10h]
00401071 mov  dword ptr [ebp-14h],eax
23: }
00401074 lea  ecx,[ebp-14h]
00401077 call @ILT+5(data::~data) (0040100a)
0040107C mov  dword ptr [ebp-4],0FFFFFFFFh
00401083 lea  ecx,[ebp-10h]
00401086 call @ILT+5(data::~data) (0040100a)
0040108B mov  ecx,dword ptr [ebp-0Ch]
0040108E mov  dword ptr fs:[0],ecx
00401095 pop  edi
00401096 pop  esi
00401097 pop  ebx
00401098 add  esp,54h
0040109B cmp  ebp,esp
0040109D call __chkesp (004015b0)
004010A2 mov  esp,ebp
004010A4 pop  ebp
004010A5 ret

21行： data调用构造函数，分配内存给value

22行：这里我们发现程序进行内存拷贝，那么表示m变量value的数值和p变量中value的数值是一样的

23行：这里函数即将结束，所以系统调用m和p的析构函数，第一次析构的时候value指向的内存被释放，第二次析构的时候由于p变量value的数值非0，所以也需要释放内存，当然也需要进行析构处理，但是此时内存已经释放了，所以内存进行了二次释放，系统报错。

经过上面的研究，我们发现了问题和原因，那么应该怎么解决呢？既然问题是在拷贝函数这里，那么就要对拷贝函数进行特殊处理。目前就我个人理解，有两个方法供大家选择：

（1）对拷贝构造函数进行private处理，这样一旦出现了拷贝操作，编译器就会提示出错。

class data
{
 int* value;
 data(const data&) ;
public:
 data(int num){
 if(num > 0)
  value = (int*)malloc(sizeof(int)* num);
 } 

 ~data(){
 if(value)
  free(value);
 }
};

（2）编写拷贝构造函数，进行内存深复制

class data
{
  int* value;
  int number;
public:
  data(int num){
    if(num > 0)
      value = (int*)malloc(sizeof(int)* num);
    number = num;
  } 

  data(const data& d){
    if(NULL != d.get_ptr())
      value = (int*) malloc(sizeof(int)* d.get_number());
    number = d.get_number();
    memmove(value, d.get_ptr(), sizeof(int)* number);
  } 

  ~data(){
    if(value)
      free(value);
  } 

  int* get_ptr() const{ return value;}
  int get_number() const {return number;}
};

我们看到，经过拷贝构造函数的定义后，原来的process函数解可以正常编译通过，没有问题。

感谢阅读，希望能帮助到大家，谢谢大家对本站的支持！

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