使用重载运算符复制动态数组并删除原始数组

Question

我正在创建一个跟踪学生的课程。在这个类中，我使用重载的 = 来复制这些学生对象。为了跟踪他们的课程，我使用了一个动态数组。数组复制得很好；但是，当清除学生对象的变量时，之前从该对象复制的任何对象也会擦除其数组。代码如下：

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

class Student
{
    string name;                //Name
    string* classList = NULL;   //Empty array to store class names in
    int numClasses = 0;         //Number of classes

public:
    void InputData()
    {
        cout << "Enter student name: " << endl;                         //Input Name
        cin >> name;
        cout << "Enter number of classes: " << endl;                    //Input classes
        cin >> numClasses;

        classList = new string[numClasses];                             //Define array size
        for (int i = 0; i < numClasses; i++)                            //For every spot in array, name class
        {
            cout << "Enter name of class " << (i + 1) << ":" << endl;   //Name class
            cin >> classList[i];
        }

    };

    void OutputData()
    {
        cout << "Name: " << name << endl;                               //Output data
        cout << "Number of Classes: " << numClasses << endl;
        for (int i = 0; i < numClasses; i++)                            //Cycle through and output classes
        {
            cout << "Class " << i << ": " << classList[i] << endl;
        }
    };

    void ResetClasses()
    {
        name = "";
        delete[] classList;         //Free Memory
        classList = NULL;           //Clear array
        numClasses = 0;
    };

    Student operator =(Student& student)                //Overload =
    {
        this->name = student.name;
        this->classList = student.classList;
        this->numClasses = student.numClasses;
        return *this;
    };
};

int main()
{
    Student s1, s2;

    s1.InputData();               // Input data for student 1
    cout << "Student 1's data:" << endl;
    s1.OutputData();              // Output data for student 1

    s2 = s1;
    cout << "Student 2's data after assignment from student 1:" << endl;
    s2.OutputData();              // Should output same data as for student 1

    s1.ResetClasses();
    cout << "Student 1's data after reset:" << endl;
    s1.OutputData();              // Should have no classes

    cout << "Student 2's data, should still have original classes:" << endl;
    s2.OutputData();              // Should still have original classes
}

主要的罪犯几乎可以肯定是这两个中的任何一个

        void ResetClasses()
        {
            name = "";
            delete[] classList;         //Free Memory
            classList = NULL;           //Clear array
            numClasses = 0;
        };

        Student operator =(Student& student)                //Overload =
        {
            this->name = student.name;
            this->classList = student.classList;
            this->numClasses = student.numClasses;
            return *this;
        };

程序的输出是：

Enter student name:
ERIC
Enter number of classes:
2
Enter name of class 1:
C++
Enter name of class 2:
C
Student 1's data:
Name: ERIC
Number of Classes: 2
Class 0: C++
Class 1: C
Student 2's data after assignment from student 1:
Name: ERIC
Number of Classes: 2
Class 0: C++
Class 1: C
Student 1's data after reset:
Name:
Number of Classes: 0
Student 2's data, should still have original classes:
Name: ERIC
Number of Classes: 2
Class 0:
Class 1:

我做错了什么会导致这种情况？

Answer 1

您需要创建班级列表的副本，否则两个学生对象将有一个指向内存中相同位置的字段。

释放这些字段之一将导致另一个也被释放。

在您的复制构造函数和赋值运算符中，为新对象创建一个大小相同的新数组，然后将每个元素复制到新对象。

Answer 2

Student operator =(Student& student)

赋值运算符应采用const 引用参数。赋值运算符也应该返回一个引用，而不是一个值。

这个类也缺少一个拷贝构造函数。

在赋值运算符中：

this->classList = student.classList;

这是一个普通的指针。首先，这是内存泄漏。前一个指针（如果有的话）丢失，分配的内存泄漏。

现在您有两个具有相同classList 指针的类实例。因此，当在其中一个类上调用 resetClasses() 方法时，它将被删除，并且由于该类的另一个实例具有相同的指针，它现在指向已删除的内存。

您的赋值运算符必须正确删除现有数组（如果有的话），并克隆被赋值的实例中保存的数组（如果有的话）。其中大部分也适用于您必须实现的复制构造函数。

这个类也缺少一个析构函数，这将导致另一个内存泄漏。

您的班级存在所有这些多重基本问题。您必须修复所有这些问题才能使您的课程正常工作。您必须实现正确的复制构造函数、赋值运算符和析构函数，以正确克隆、复制和销毁您的类所持有的数据的实例。

您似乎还没有学会如何使用容器和智能指针，如果您要学习如何正确跟踪分配的内存、避免内存损坏和内存泄漏，那么您的练习的重点是。这显然是一项重要的学习技能；但是，一旦您弄清楚了所有这些，并且您的课程正常工作，您只需将指针替换为 std::vector，就不用再担心了。