深拷贝拯救指针重复释放(浅拷贝)造成的内存泄漏
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浅拷贝以及内存泄漏的背景
先考虑一种情况,对一个已知对象进行拷贝,编译系统会自动调用一种构造函数——拷贝构造函数,如果用户未定义拷贝构造函数,则会调用默认拷贝构造函数#include <iostream> #include "student.h" int main() { Student s1; Student s2(s1);//Student s2 = s1;//复制对象 return 0; }
//仔细看,对象中存在一个指针成员,这个是我们研究的核心 #ifndef STUDENT_H #define STUDENT_H class Student { private: int num; char *name; public: Student(); ~Student(); }; #endif
// 注意看析构函数,我们对对象的指针成员进行内存的释放 #include "student.h" #include <iostream> using namespace std; Student::Student() { name = new char(20); cout << "Student" << endl; } Student::~Student() { cout << "~Student " << (int)name << endl; delete name; name = NULL; }
执行结果:调用一次构造函数,调用两次析构函数,两个对象的指针成员所指内存相同,这会导致什么问题呢?
name指针被分配一次内存,但是程序结束时该内存却被释放了两次,会造成内存泄漏问题!
这是由于编译系统在我们没有自己定义拷贝构造函数时,会在拷贝对象时调用默认拷贝构造函数,进行的是浅拷贝!即对指针name拷贝后会出现两个指针指向同一个内存空间。
所以,在对含有指针成员的对象进行拷贝时,必须要自己定义拷贝构造函数,使拷贝后的对象指针成员有自己的内存空间,即进行深拷贝,这样就避免了内存泄漏发生。
- 深拷贝进行内存泄漏进行拯救
//student.h
#ifndef STUDENT_H
#define STUDENT_H
class Student
{
private:
int num;
char *name;
public:
Student();//构造函数
~Student();//析构函数
Student(const Student &s); //重要:拷贝构造函数,const防止对象被改变
};
#endif
//student.cpp
#include "student.h"
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
Student::Student()
{
name = new char(20);
cout << "Student " << endl;
}
Student::~Student()
{
cout << "~Student " << (int)name << endl;
delete name;
name = NULL;
}
Student::Student(const Student &s)
{
name = new char(20); // 对于每一次对象的引用,我们都重新开辟内存空间
memcpy(name, s.name, strlen(s.name));
cout << "copy Student " << endl;
}
执行结果:调用一次构造函数,一次自定义拷贝构造函数,两次析构函数。两个对象的指针成员所指内存不同。
总结:浅拷贝只是对指针的拷贝,拷贝后两个指针指向同一个内存空间,深拷贝不但对指针进行拷贝,而且对指针指向的内容进行拷贝,经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。
再说几句:
当对象中存在指针成员时,除了在复制对象时需要考虑自定义拷贝构造函数,还应该考虑以下两种情形:
(1)当函数的参数为对象时,实参传递给形参的实际上是实参的一个拷贝对象,系统自动通过拷贝构造函数实现;
(2)当函数的返回值为一个对象时,该对象实际上是函数内对象的一个拷贝,用于返回函数调用处。
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拷贝构造函数的几个细节
(1) 拷贝构造函数里能调用private成员变量吗?
解答:这个问题是在网上见的,当时一下子有点晕。其时从名子我们就知道拷贝构造函数其时就是一个特殊的构造函数,操作的还是自己类的成员变量,所以不受private的限制。
(2)以下函数哪个是拷贝构造函数,为什么?X::X(const X&); X::X(X); X::X(X&, int a=1); X::X(X&, int a=1, int b=2);
解答:对于一个类X, 如果一个构造函数的第一个参数是下列之一:
a) X&
b) const X&
c) volatile X&
d) const volatile X&
且没有其他参数或其他参数都有默认值,那么这个函数是拷贝构造函数.(3)一个类中可以存在多于一个的拷贝构造函数吗?
解答:类中可以存在超过一个拷贝构造函数。 class X { public: X(const X&); // const 的拷贝构造 X(X&); // 非const的拷贝构造 };
转自:
(1)深拷贝拯救指针重复释放(浅拷贝)造成的内存泄漏
(2)C++拷贝构造函数详解