C++对象复制

Question

我只是看看下面的代码片段：

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

class String
{
private:
    char *s;
    int size;
public:
    String(const char *str = NULL); // constructor
    ~String() { delete [] s; }// destructor
    void print() { cout << s << endl; }
    void change(const char *); // Function to change
};

String::String(const char *str)
{
    size = strlen(str);
    s = new char[size+1];
    strcpy(s, str);
}

void String::change(const char *str)
{
    delete [] s;
    size = strlen(str);
    s = s + 1;
    s = new char[size+1];
    strcpy(s, str);
}

int main()
{
    String str1("StackOverFlow");
    String str2 = str1;

    str1.print();
    str2.print();

    str2.change("StackOverFlowChanged");

    str1.print();
    str2.print();
    return 0;
}

我期望输出为: StackOverflow，StackOverflowChanged。

在str2.change("StackOverFlowChanged")行之前，str1和str2的的都指向相同的内存位置。但是，在change方法中，由于指针值发生了变化，除了现在的str1和str2的的指向不同的位置之外，情况并非如此。有人能解释一下为什么会这样吗？

Answer 1

调用str2.change后，str1不再具有有效的指针。由于两个对象共享同一个指针，通过删除一个对象中的数组，另一个对象现在指向已删除的数组。试图访问str1指向的数组是未定义的行为，因此str1.print()是无效代码。

现在，在这种特殊情况下，new char[]在str2.change中恰好返回指向与刚刚删除的地址相同的地址的概率是很好的。毕竟，内存刚刚被释放，同时没有进行任何其他分配。因此，当str1的指针仍然无效时，它恰好在调用str1.print时指向一个有效的字符串。

但这只是偶然事件；实现不一定要这样做。未定义的行为是未定义的，您需要properly follow the Rule of 5。或者只使用std::string。

Answer 2

问题是，您在str1指出的内存中调用了str1。

然后允许运行时库为下一个分配调用重用相同的内存，显然这就是所发生的情况。

str1没有改变它所指向的内存，但是内容发生了变化。

注意，在delete[]d之后使用指向内存的指针是未定义的行为。因此，任何事情都可能发生。

在编写拥有堆分配内存的类时，应该非常小心谁拥有内存，以及何时释放该内存；特别是，应该注意复制构造函数和赋值操作符，因为在使用原始指针拥有内存的情况下，自动生成的代码很少是正确的。

Answer 3

不，str1和str2在str2.change("StackOverFlowChanged")行之前没有指向相同的内存位置。str2位于不同的位置，但其值与str1相同。你可以用-

cout << &str1 << '\t' << &str2 << endl;

它将显示它们在内存中有不同的位置。