c++ - 当浅拷贝指针时，默认的赋值运算符是否会造成内存泄漏？

Question

我是这个网站和编程世界的新手。所以，请耐心等待我:)

我阅读了三的规则，并且了解了复制构造函数和赋值运算符的工作原理。所以我了解到，C++ 提供的默认对象提供了对象的浅拷贝(或按成员方式)。

我的问题是......如果类有一个成员指针(指向动态分配的内存)，默认的赋值运算符，只会将指针中保存的地址从原始对象复制到对象的指针被分配给。但这不会造成内存泄漏吗？例如下面的代码:

class GCharacter //Game Character
        {
            private:
                std::string name;
                int capacity;   //the capacity of our tool array
                int used;       //the nr of elements that we've actually used in that tool array
                std::string* toolHolder; //string pointer that will be able to reference our ToolArray;

            public:
                static const int DEFAULT_CAPACITY = 5;
            //Constructor 
                GCharacter(std::string n = "John", int cap = DEFAULT_CAPACITY) 
                :name(n), capacity(cap), used(0), toolHolder(new string[cap])
                {
                }
        }

    int main()
    {         GCharacter gc1("BoB", 5); 
              GCharacter gc2("Terry", 5); 
              gc2 = gc1;
              GCharacter gc3 = gc1;

              return 0;
    }

因此，在这段代码中，当创建 gc1 时，gc1.toolHolder 保存一些动态分配的 5 个字符串内存的地址。比方说，地址 125。之后，创建 gc2 并为 5 个字符串动态分配内存，假设 gc2.toolHolder 保存地址 135。

下一行代码调用默认赋值运算符，并提供从 gc1 的每个成员到 gc2 的浅拷贝。这意味着现在指针 gc2.toolHolder 也持有地址 125，我们不能再访问地址 135 处的内存。那么默认赋值运算符，在这种情况下，会造成内存泄漏吗？ ...还是我理解有误？？

另外，另一个问题，在默认复制构造函数的情况下，因为它只在不存在的对象上调用，这意味着 gc3.toolHolder 将没有机会分配新内存，比方说, 在地址 145?它只会接收存储在 gc1.toolHolder 中的地址吗？

要尝试更具体...我要问的是它是否与上面的情况相同，除了我们只有两个指针 gc3.toolHolder 和 gc1.toolHolder，引用相同的地址 125，没有 gc3.toolHolder动态分配 5 个字符串的新内存。

长话短说，当我们实例化一个有指向动态分配内存的指针成员变量的类时，默认的赋值运算符会不会导致内存泄漏？和默认的复制构造函数共享指向相同分配内存的指针？

感谢您的宝贵时间!

Answer 1

您遇到的内存泄漏是缺少析构函数来释放构造函数中使用new 分配的内存，您需要:

~GCharacter() { delete[] toolHolder; }

如果你添加这个，你会看到你遇到的第二个问题:默认生成的复制构造函数和赋值只是复制/分配指针，因此当你有一个拷贝并且原始和拷贝都超出范围时，它们将两者都试图删除内存。这种双重释放当然是比内存泄漏大得多的问题，因为它很可能会破坏内存。

也就是说，您想添加自己的复制构造函数和赋值运算符并正确实现它。在这种情况下，它意味着为拷贝的 toolHolder 分配内存。通常，阅读有关 Rule of Five 的信息何时为您的类实现哪组方法。