在 C++ 中分配时，我们分配的对象是否会被破坏？

Question

下面的代码片段是否泄漏？如果不是，那么 foobar() 中构造的两个对象在哪里被破坏？

class B
{
   int* mpI;

public:
   B() { mpI = new int; }
   ~B() { delete mpI; }
};

void foobar()
{
   B b;

   b = B();  // causes construction
   b = B();  // causes construction
}

Answer 1

默认的复制赋值运算符执行按成员复制。

因此，对于您的情况：

{
  B b;      // default construction.
  b = B();  // temporary is default-contructed, allocating again
            // copy-assignment copies b.mpI = temp.mpI
            // b's original pointer is lost, memory is leaked.
            // temporary is destroyed, calling dtor on temp, which also frees
            // b's pointer, since they both pointed to the same place.

  // b now has an invalid pointer.

  b = B();  // same process as above

  // at end of scope, b's dtor is called on a deleted pointer, chaos ensues.
}

请参阅《Effective C++，第二版》中的第 11 条了解更多详细信息。

Answer 2

是的，这确实会泄漏。编译器会自动提供一个额外的方法，因为您还没有定义它。它生成的代码与此等效：

B & B::operator=(const B & other)
{
    mpI = other.mpI;
    return *this;
}

这意味着会发生以下情况：

B b; // b.mpI = heap_object_1

B temp1; // temporary object, temp1.mpI = heap_object_2

b = temp1; // b.mpI = temp1.mpI = heap_object_2;  heap_object_1 is leaked;

~temp1(); // delete heap_object_2; b.mpI = temp1.mpI = invalid heap pointer!

B temp2; // temporary object, temp1.mpI = heap_object_3

b = temp1; // b.mpI = temp2.mpI = heap_object_3; 

~temp1(); // delete heap_object_3; b.mpI = temp2.mpI = invalid heap pointer!

~b(); // delete b.mpI; but b.mpI is invalid, UNDEFINED BEHAVIOR!

这显然很糟糕。如果您违反三法则。您已经定义了一个重要的析构函数和一个复制构造函数。不过，您还没有定义副本分配。三原则是，如果您定义了上述任何一个，您应该始终定义所有三个。

相反，请执行以下操作：

class B
{
   int* mpI;

public:
   B() { mpI = new int; }
   B(const B & other){ mpI = new int; *mpi = *(other.mpI); }
   ~B() { delete mpI; }
   B & operator=(const B & other) { *mpI = *(other.mpI); return *this; }
};

void foobar()
{
   B b;

   b = B();  // causes construction
   b = B();  // causes construction
}

Answer 3

您正在构建三个对象，所有对象都将被破坏。问题是默认的复制赋值运算符将执行浅复制。这意味着指针被复制，从而导致它被多次删除。这会导致未定义的行为。

这就是3 规则背后的原因。您有一个析构函数，但没有其他两个。您需要实现复制构造函数和复制赋值运算符，它们都应该执行深层复制。这意味着分配一个新的 int，复制该值。

B(const B& other) : mpI(new int(*other.mpI)) {
}

B& operator = (const B &other) {
    if (this != &other)
    {
        int *temp = new int(*other.mpI);
        delete mpI;
        mpI = temp;
    }
    return *this;
}

Answer 4

正如多次指出的，你违反了三法则。只是为了添加链接，在堆栈溢出上对此进行了很好的讨论：什么是三法则？

Answer 5

只是为了提供一种不同的方法来解决我最初发布的代码的问题，我想我可以将指针保留在 B 类中，但去掉内存管理。然后我不需要自定义析构函数，因此我不会违反 3 规则...

class B
{
   int* mpI;

public:
   B() {}
   B(int* p) { mpI = p; }
   ~B() {}
};

void foobar()
{
   int* pI = new int;
   int* pJ = new int;

   B b;        // causes construction

   b = B(pI);  // causes construction
   b = B(pJ);  // causes construction

   delete pI;
   delete pJ;
}