包含指向指针的指针的对象的深层副本答案

【问题标题】：Deep Copy of an Object that contains a Pointer to Pointers包含指向指针的指针的对象的深层副本
【发布时间】：2021-11-06 12:28:44
【问题描述】：

我正在尝试为包含指针的对象创建一个复制构造函数，该指针引用其他指针等。下面的代码是一个二叉树。

BTree.h

{
public:
    vertex* root;

    BTree()
    {
        root = NULL;
    };

    ~BTree() {
        delete root;
        root = nullptr;
    };

    BTree(const BTree& p_BTree)       //copy constructor
    {                                                         
        root = new vertex(*p_BTree.root);
    }

    BTree& operator= (const BTree& other)                   //assignment operator
        {
            // Delete the existing class A instance
            delete root;
            // and create a new as a copy of other.attribute
            root = new vertex(*other.root);
        }

节点.h

class vertex{

public:

    int key;
    string data;
    vertex* leftChild;
    vertex* rightChild;
    vertex* parent;
    int height;


    vertex(string data){

        key = ID;
        this->data = data;
        leftChild = NULL;
        rightChild = NULL;
        parent = NULL;
        ID++;
    };

    vertex(){
        key = 0;
        leftChild = NULL;
        rightChild = NULL;
        parent = NULL;
    };

    vertex(vertex* node){
        key = ID;
        leftChild = node->leftChild;
        rightChild = node->rightChild;
        parent = node->parent;
    };

    ~vertex(){
        delete leftChild;
        delete rightChild;
        leftChild = nullptr;
        rightChild = nullptr;
    };

    void print(string indent){

        string indent2 = indent;
        cout <<indent << " " << data <<endl;

        if(leftChild != nullptr || rightChild != nullptr)
        {

            if(leftChild != nullptr){

                indent = "|" + indent;
                leftChild->print(indent);
            }else{

                cout << indent << endl;
            }

            if(rightChild != nullptr){

                indent2 = "|" + indent2;
                rightChild->print(indent2);
            }else{

                cout << indent2 << endl;
            }
        }

    }
};

#include "BTree.h"


int main() {

// Aufgabe 1
    BTree B;

    B.main();

// Aufgabe 2
    BTree C = B;   //Call copy constructor
    C.print();


// Aufgabe 3
    BST D;

    D.main();
    D.print(D.root);
    D.sortvector(); //neu hinzugefügt

// Aufgabe 4
    D.PrintLayers(D.root, 1);
}

问题是，当调用析构函数时，程序崩溃，因为它试图释放已经被释放的内存。

对象 B 和 C 中的根（在 main 中）具有不同的内存地址，问题是对象 C 中的左子和右子。这些是浅拷贝而不是深拷贝。我不知道如何在这些属性的复制构造函数中执行此操作。

这是它在调试器中的样子：

【问题讨论】：

好吧，vertex 也应该有一个复制构造函数，它可以递归地复制它的子节点。我建议您停止手动管理内存并改用std::unique_ptr，因为它旨在在编译时检测此类问题。

标签： c++ object binary-tree copy-constructor deep-copy

【解决方案1】：

我没有时间检查你的完整代码。

但如果root 是nullptr，则复制构造函数中的root = new vertex(*p_BTree.root); 将是一个问题。

您的vertex 管理资源（它在析构函数中有一个delete），但不遵循三/五规则。

因此，一旦创建了 vertex 实例的副本，就会复制指针，并且 vertex 的两个实例管理相同的指针，从而导致双重释放。

在树的节点中使用它是有问题的：

 ~vertex(){
        delete leftChild;
        delete rightChild;
        leftChild = nullptr;
        rightChild = nullptr;
    };

如果您有一棵深度较大的树，您可能会遇到 stackoverflow。这样做的原因是因为删除是递归完成的。您想在根中收集树的节点并在那里删除它们。

您必须为vertex 创建的复制构造函数和复制赋值运算符中的深层复制也是如此。

补充说明：

在析构函数中的delete 之后执行root = nullptr; 是您不需要做的事情。 vertex 也一样。
保持一致，不要混淆NULL 和nullptr。你应该坚持nullptr。
构造函数中的root = NULL; 应该使用成员变量的默认值或通过构造函数的成员初始值设定项列表来完成。 vertex 也一样。

【讨论】：