按值返回的内存管理差异答案

【问题标题】：Memory management differences in return by value按值返回的内存管理差异
【发布时间】：2011-07-23 20:38:13
【问题描述】：

我正在尝试学习有关重载运算符的教程 here:，但我发现了一些让我非常困惑的东西。

在这个网站here 上讨论了本教程，即关于如何保留类中的变量，因为整个类是按值传回的。

在尝试类定义时，我玩弄了使整数变量指针（也许不明智 - 但只是为了试验！）如下：

class CVector {  

  int* x;
  int* y;

  public:

  CVector () {};
  CVector (int,int);
  CVector operator + (CVector);
  ~CVector ();
};

在类构造函数中我为两个整数分配内存，在类解构函数中我删除分配的内存。

我还调整了重载的操作符函数如下：

CVector CVector::operator+ (CVector param) {
  CVector temp;
  *temp.x = *x + *param.x;
  *temp.y = *y + *param.y;
  return (temp);   
}

对于原始代码，类具有简单的整数变量，整个类的按值返回成功完成。

但是，在我将变量更改为 int 指针后，类的按值返回不成功完成，因为整数变量不再完整。

我假设当临时 CVector 超出范围并删除这些成员整数指针时，正在调用解构函数，但类本身仍按值返回。

我希望能够按值返回分配给其成员变量的内存完整的 CVector，同时确保临时 CVector 在超出范围时被正确删除。

有什么办法可以做到吗？

非常感谢！

【问题讨论】：

你想用这些指针做什么？
没什么特别的，我只是用它们替换了普通整数作为实验。

标签： c++ oop reference

【解决方案1】：

问题是你没有关注rule of the three，这基本上归结为：*如果你管理资源，那么你应该提供复制构造函数，赋值运算符 和 析构函数 用于您的班级*。

假设在构造时为指针分配内存，问题是隐式复制构造函数是 shallow，并且会复制指针，但您可能想要一个 deep em>复制。在您不想要深副本的少数情况下，管理共享资源的控制变得更加复杂，我会使用shared_ptr而不是尝试这样做手动。

【讨论】：

【解决方案2】：

您需要为CVector 提供一个复制构造函数来复制分配的内存。否则，当您按值返回时，指针值将被简单地复制，然后temp 对象被破坏，释放整数。返回的副本现在指向无效的内存。

CVector( const CVector& other )
: x ( new int(other.x) )
, y ( new int(other.y) )
{}

请注意，在您的类中使用原始指针是个坏主意，尤其是不止一个。如果y 的分配在上面失败并且new 抛出你有内存泄漏（因为x 是悬空的）。您可以在构造函数本身而不是初始化器列表中分配，或者在try-catch 中，或者使用new 的std::nothrow 版本，然后检查nullptr。但它使代码非常冗长且容易出错。

最好的解决方案是使用一些智能指针类，例如std::unique_ptr 来保存指针。如果您要使用std::shared_ptr 来保存这些指针，您甚至可以在类的副本之间共享整数。

【讨论】：

谢谢。关于您对原始指针的评论 - 我没有意识到可以在构造函数中声明变量？
您不是在构造函数中声明它们，而是分配内存并将此内存分配给类定义中声明的指针。
另外看看@David Rodríguez 的回答，你也应该为 CVector 提供一个赋值运算符。

【解决方案3】：

按值返回导致返回的temp 对象复制到另一个对象，即临时“返回对象”。 temp 被复制后，它被破坏，释放你的整数。处理此问题的最简单方法是使用引用计数指针，例如tr1::shared_ptr<>。它将保持分配的内存，直到删除对它的最后一个引用，然后它会释放。

【讨论】：

【解决方案4】：

给定的代码很少有问题。

(1) 您应该在构造函数中为*x 和*y 分配适当的内存；否则访问它们是未定义的行为。

CVector () : x(new int), y(new int) {}

在重新分配它们之前，还要确保有复制构造函数和operator =，你的delete x 和delete y；否则会导致危险。

(2) delete 它们在析构函数中

~CVector () { delete x; delete y; }

(3) 通过const 引用将参数传递给operator +，以避免不必要的复制。

CVector CVector::operator+ (const CVector &param)
{
  // code
}

由于您正在学习使用指针，因此我不会评论您的class 的设计观点，例如它们应该是指针还是变量还是容器等等。

【讨论】：