C++具有动态分配的字符数组的结构

C++ struct with dynamically allocated char arrays

本文关键字：字符 结构 数组 动态分配 C++      更新时间：2023-10-16

>我正在尝试将结构存储在向量中。结构需要为给定大小的 char* 动态分配内存。 但是一旦我将结构添加到向量，它的析构函数就会被调用，就好像我丢失了指向它的指针一样。

为了举例，我做了这个小演示。

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
struct Classroom
{
char* chairs;
Classroom() {} // default constructor
Classroom(size_t size)
{
std::cout << "Creating " << size << " chairs in a classroom" << std::endl;
chairs = new char[size];
}
~Classroom()
{
std::cout << "Destroyng chairs in a classroom" << std::endl;
delete[] chairs;
}
};
std::vector<Classroom> m_classrooms;
int main()
{
m_classrooms.push_back(Classroom(29));
//m_classrooms.push_back(Classroom(30));
//m_classrooms.push_back(Classroom(30));
system("Pause");
return 0;
}

输出为

Creating 29 chairs in a classroom
Destroyng chairs in a classroom
Press any key to continue . . .
Destroyng chairs in a classroom

是的，似乎析构函数被调用了两次！一次添加到向量，第二次在程序完成执行时。

当我尝试使用类而不是结构时，会发生完全相同的事情。

有人可以解释为什么会发生这种情况以及正确完成我的任务的可能方法是什么？

Classroom类不能安全地在std::vector<Classroom>中使用，因为它具有不正确的复制语义。std::vector将复制您的对象，如果复制语义有错误，那么当您开始在容器(如vector(中使用类时，您将看到所有这些错误都表现出来。

为了使您的类具有正确的复制语义，它需要能够构造、分配和销毁自身的副本而不会出错(这些错误是内存泄漏、对同一指针的双重删除调用等(。

代码中缺少的另一件事是，size参数需要在类中已知。 现在，您发布的所有内容都是内存分配，但没有什么可以挽救size。 如果不知道分配了多少个字符，则无法正确实现用户定义的复制构造函数和赋值运算符，除非该char *是以 null 结尾的字符串。

话虽如此，有多种方法可以修复您的类。 最简单的方法是简单地使用内置了正确复制语义的类型，而不是自己处理原始动态内存。 这些类将包括std::vector<char>和std::string。 它们不仅会自行清理，这些类还可以知道自己的大小，而不必携带size成员变量。

struct Classroom
{
std::vector<char> chairs;
Classroom() {} // default constructor
Classroom(size_t size) : chairs(size)
{
std::cout << "Creating " << size << " chairs in a classroom" << std::endl;
}
};

上面的类无需任何进一步的调整即可工作，因为std::vector<char>已经具有正确的复制语义。 请注意，不再需要析构函数，因为std::vector知道如何销毁自身。

如果由于某种原因必须使用原始动态分配的内存，则类必须实现用户定义的复制构造函数、赋值操作和析构函数。

#include <algorithm>
struct Classroom
{
size_t m_size;
char* chairs;
// Note we initialize all the members here.  This was a bug in your original code
Classroom() : m_size(0), chairs(nullptr) 
{} 
Classroom(size_t size) : m_size(size), chairs(new char[size])
{}
Classroom(const Classroom& cRoom) : m_size(cRoom.m_size),
chairs(new char[cRoom.m_size]) 
{
std::copy(cRoom.chairs, cRoom.chairs + cRoom.m_size, chairs);
}
Classroom& operator=(const Classroom& cRoom)
{
if ( this != &cRoom )
{
Classroom temp(cRoom);
std::swap(temp.m_size, m_size);
std::swap(temp.chairs, chairs);
}
return *this;
}
~Classroom() { delete [] chairs; }
};

请注意初始化类成员时成员初始化列表的用法。 还要注意在实现赋值运算符时复制/交换习惯用法的用法。

更正的另一个问题是默认构造函数未初始化所有成员。 因此，在您的原始类中，一个简单的单行程序，例如：

int main()
{
Classroom cr;
}

会导致问题，因为在析构函数中，您会删除未初始化的chairs指针。

在此之后，std::vector<Classroom>现在应该能够安全使用。

@LPVOID

使用 emplace_back(..( 就地创建对象可以帮助您避免在此处遇到的double free or corruption错误。

m_classrooms.emplace_back(29)

但是，更好的做法是始终遵循 3/5/0 的规则，以免以悬空指针结束。

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