对象的深拷贝使用

问题描述

在使用vector或者list等容器push_back一个对象时，会对象进行拷贝。当对象有成员是使用堆内存（即需要new和delete的指针成员）且对象没有对应的深拷贝操作，则对象的指针成员释放内存后，再使用成员，就会有数据异常问题。

代码展示

//深浅拷贝测试
#include <list>
namespace PointerCopy
{
#if 0
	//浅拷贝
	class DataClass
	{
	public:
		DataClass() = default;
		~DataClass()
		{
		}
	public:
		char* pc = nullptr;
		int len = 0;
	};
#else
	//深拷贝
	class DataClass
	{
	public:
		DataClass(){}
		DataClass(const DataClass& rhs)
		{
			if (rhs.len != 0)
			{
				pc = new char[rhs.len];
				strcpy(pc, rhs.pc);
				len = rhs.len;
			}
		}
		~DataClass()
		{
			if (nullptr != pc)
				delete[] pc;
		}

		//参考《C++ primer 第五版》 453-454页
		DataClass& operator=(const DataClass& rhs)
		{
			if (this == &rhs) //如果是拷贝自身，则直接返回
				return *this;

			char * temp = new char[rhs.len];
			strcpy(temp, rhs.pc);//先拷贝原始的

			if (pc != nullptr)
				delete[] pc; //释放旧的内存，前面先拷贝是避免自身复制

			pc = temp;
			len = rhs.len;
			return *this;
		}
	public:
		char* pc = nullptr;
		int len = 0;
	};
#endif

	void Run()
	{
		std::list<DataClass> obj;

		auto func = [](std::list<DataClass>& plst){
			DataClass temp;
			temp.pc = new char[15];
			strcpy(temp.pc, "wingkin");
			temp.len = sizeof("wingkin");
			plst.push_back(temp);

			DataClass temp2;
			temp2 = temp;  //为了测试进入拷贝赋值函数
			delete[] temp.pc; //new给pc的地址值还在，但是内容无法确定
			temp.pc = nullptr; //必须赋值nullptr，否则析构会再次delete
		};

		func(obj);
		for each (auto a in obj)
		{
			cout << "data=" << a.pc << ", len=" << a.len << endl;
		}
	}
}

int main()
{
	PointerCopy::Run();
	system("pause");
    return 0;
}

测试结果

1.深拷贝运行结果

字符串内容正常输出。

2.浅拷贝运行结果

由于浅拷贝没有对指针成员分配新的地址，因此push_back（temp）后，list中的DataClass对象中pc和temp的pc指向同一个地址，当执行完delete后，内存数据会变得不确定。导致输出字符串时乱码。

总结

当对象（类对象和结构体对象）有指针成员时，拷贝构造函数和拷贝赋值函数一定要记得进行深拷贝操作。