C++析构函数无法正确释放

C++ destructor won't free properly

本文关键字：释放 析构函数 C++      更新时间：2023-10-16

我正试图正确释放一个公寓类对象，但valgrind表示"无效空闲，地址…在线程1的堆栈上"这是代码：如果你能指出我的错误，我将不胜感激。

class Apartment{
public:
enum SquareType {EMPTY, WALL, NUM_SQUARE_TYPES};
class ApartmentException : public std::exception {};
class IllegalArgException : public ApartmentException {};
class OutOfApartmentBoundsException : public ApartmentException {};
int length;
int width;
int price;
SquareType** squares;
Apartment (SquareType** squares, int length, int width, int price);
Apartment (const Apartment& apartment);
Apartment& operator=(const Apartment& apartment);
~Apartment();
};
Apartment::Apartment (SquareType** squares=NULL, int length=0, int width=0, int price=0){
this->price=price;
this->length=length;
this->width=width;
this->squares = new SquareType*[length];
for(int i=0; i<length ; i++){
this->squares[i]= new SquareType[width];
}
this->squares = squares;
for(int i=0; i<length; i++){
for(int j=0; j<width; j++){
this->squares[i][j] = squares[i][j];
}
}
}
Apartment::Apartment (const Apartment& apartment):length(apartment.length),
width(apartment.width),price(apartment.price),squares(apartment.squares){
for(int i=0; i<apartment.length; i++){
for(int j=0; j<apartment.width; j++){
squares[i][j] = apartment.squares[i][j];
}
}
}
Apartment& Apartment::operator=(const Apartment& apartment){
if(this == &apartment){
return *this;
}
for(int i=0;i<length;i++){
delete [] squares[i];
}
delete [] squares;
squares = new SquareType*[apartment.length];
for(int i=0; i<apartment.length ; i++){
squares[i]= new SquareType[apartment.width];
}
for(int i=0; i<apartment.length; i++){
for(int j=0; j<apartment.width; j++){
squares[i][j] = apartment.squares[i][j];
}
}
price=apartment.price;
length=apartment.length;
width=apartment.width;
return *this;
}
Apartment::~Apartment(){
for(int i=0;i<length;i++){
delete [] squares[i];
}
delete [] squares;
}

这是主要的：

int main(){
Apartment::SquareType square1[5]={Apartment::WALL};
Apartment::SquareType square2[5]={Apartment::WALL};
Apartment::SquareType square3[5]={Apartment::WALL};
Apartment::SquareType square4[5]={Apartment::WALL};
Apartment::SquareType* squares[4]={square1,square2,square3,square4};
Apartment::SquareType* Squares[3]={square1,square2,square3};
Apartment ap(squares,4,5,0);
Apartment ap2(Squares,3,5,50);
return 0;
}

这就是valgrind的输出：valg

复制构造函数必须像在赋值运算符中那样复制squares的内容，而不仅仅是在apartment.squares中分配地址。

错误出现在复制构造函数中。你(正确地)有这个：

this->squares = new SquareType*[length];

但不久之后你就有了这个：

this->squares = squares;

导致内存泄漏和潜在的悬空指针。

更广泛地说：

  • 你不应该在new上打那么多交道。相反，您应该使用标准库的抽象；std::vector似乎非常适合您的情况，事实上它可以让您完全消除析构函数
  • 你应该看看"什么是复制和交换成语？"；这是一种使这些核心功能更简单、更健壮的方法

除了Apartment构造函数覆盖从new[]返回的指针的问题外，复制构造函数还应该执行赋值运算符中的操作。相反，您只是分配指针，而不是复制数据(您正在执行浅复制，而不是深副本)。

Apartment::Apartment(const Apartment& rhs) : price(rhs.price), length(rhs.length), width(rhs.width), squares(new SquareType*[rhs.length])
{
for(int i=0; i<rhs.length ; i++)
squares[i]= new SquareType[rhs.width];
for(int i=0; i<rhs.length; i++)
{
for(int j=0; j<rhs.width; j++)
squares[i][j] = rhs.squares[i][j];
}
}

一旦你有了这个，你的赋值操作符就没有必要重复这个相同的代码。你的任务操作员所能做的就是：

#include <algorithm>
//...
Apartment& Apartment::operator=(const Apartment& rhs)
{
Apartment temp(rhs);
std::swap(temp.price, price);
std::swap(temp.length, length);
std::swap(temp.width, width);
std::swap(temp.squares, squares);
return *this;
}

这使用了copy / swap习语。

但总的来说，即使有这些更改，也很容易破坏代码。如果NULL在Apartment构造函数中作为squares传递，并且长度和/或宽度大于0，该怎么办？您将从传入的NULL指针分配给squares，从而导致未定义的行为。

如果您使用std::vector这样的容器，它会自动知道它们的大小，而客户端不必显式地向您提供这些信息，那会更好。

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