如何避免在具有指针成员的类中指向已释放的内存（悬空指针）答案

【问题标题】：How to avoid pointing to deallocated memory (dangling pointers) in classes with pointer members如何避免在具有指针成员的类中指向已释放的内存（悬空指针）
【发布时间】：2020-07-24 15:03:31
【问题描述】：

当一个对象有一个指针成员时，指针可能指向不属于该对象的那部分内存。因此，它可能会在不通知对象的情况下被释放并导致指针悬空（以及大量的调试问题）。例如，假设我有一个 ClassHasPointer 类型的对象，它有一个 AnotherClass * 类型的成员变量 m_memberPtr。

class ClassHasPointer 
    {
      public:           
             void setMember(AnotherClass* anotherObj) { m_memberPtr = anotherObj; }
             AnotherClass* getMember() { return m_memberPtr; }

      private:
             AnotherClass* m_memberPtr = nullptr;
    }

现在假设我有一个名为 anotherObj 的 AnotherClass 对象，我已经在程序的其他地方定义并使用了它。现在，我决定初始化一个ClassHasPointer的对象：

ClassHasPointer A;
A.setMember(&anotherObj); // m_memberPtr points to anotherObj

现在，如果 anotherObj 超出范围或在程序的任何部分被释放，则 m_memberPtr 指向垃圾，因此它是一个悬空指针：

AnotherClass* aBadPtr = A.getMember(); // anotherObj was destroyed, dangling pointer!

我们倾向于在类中经常使用指针作为成员变量。我认为每次我们这样做时，都会附带一个警告，即该类可能不拥有它所指向的数据。我的问题是，我们如何确保在数据被释放时不访问数据，而不必不必要地复制它指向的数据？更重要的是，一般而言，避免这种陷阱的良好做法/指南/设计模式是什么？

编辑：我知道我们可以使用智能指针，例如std::shared_ptr，但只有在堆上定义了另一个Obj 时才能使用（例如AnotherClass* anotherObj = new AnotherClass()）。如果不是这种情况，我无法改变怎么办？还有其他方法可以解决悬空指针问题吗？

【问题讨论】：

std::shared_ptr 不是一个选项，因为...？
shared_ptr 是你的朋友，会在漆黑的夜晚保护你免受恶魔的伤害
好点@ZuodianHu。请参阅编辑。
@nmnm 我不相信悬空指向堆栈对象的指针有一个通用的答案，除了正确嵌套你的范围（例如，只指向堆栈对象之前将自动清理的对象）指向对象；在指向对象之后声明的堆栈对象等）。这是一个设计问题。对不起。
如果不是这种情况，我无法改变它怎么办？ -- 好吧，你的设计依赖于客户端来确保指针具有范围大于A。

标签： c++ class pointers design-patterns dangling-pointer

【解决方案1】：

如果在堆栈上声明了 AnotherClass，则在退出作用域时将无法避免挂起的链接。并且对于动态分配，最好不要使用直接内存访问，而是使用“智能指针”，并且使用 std::shared_ptr 将解决您的问题。但如果动态分配不可接受，您可以尝试避免使用指针并使用移动语义优化复制(What is move semantics?)

【讨论】：