c++ - 指针数组无法解释的行为(带有浅拷贝)c++

Question

这是 C++(GNU GCC 编译器)中指针数组的行为，我找不到解释，希望有人能消除困惑。

我正在创建一个指针数组(arr_ptr)，指针指向有效数据，然后我创建另一个指针数组(arrcopy)，我做-我想的-浅复制(arrcopy = arr_ptr)，我得到了预期的数据......到目前为止一切顺利。

我不明白的部分是，删除 arr_ptr 后，arrcopy 不应该仍然指向我的有效数据吗？为什么这没有发生？ 谢谢。

int main()
{
    int a = 1; int b=2; int c=3;
    int* ap = &a; int* bp = &b; int* cp = &c;

    // Array of pointers
    int** arr_ptr = new int*[3];
    arr_ptr[0] = ap;
    arr_ptr[1] = bp;
    arr_ptr[2] = cp;

    //shallow copy
    int** arrcopy = arr_ptr;

    cout << "Values: " << *(arr_ptr[0]) << " " << *(arrcopy[0]) << endl;
    cout << "Addresses: " << arr_ptr[0] << " " << arrcopy[0] << endl;
    cout << endl;

    a++;

    cout << "After Incrementing a:" << endl;
    cout << *(arr_ptr[0]) << " " << *(arrcopy[0]) << endl;
    cout << arr_ptr[0] << " " << arrcopy[0] << endl;
    cout << endl;

    *(arr_ptr[0]) = 5;

    cout << "After updating a value to 5:" << endl;
    cout << *(arr_ptr[0]) << " " << *(arrcopy[0]) << endl;
    cout << arr_ptr[0] << " " << arrcopy[0] << endl;
    cout << endl;

    //so far so good - works as expected

    //deleting arr_ptr
    delete[] arr_ptr;

    // Why?: shouldn't arrcopy still be pointing to A
    cout << "Values: " << *(arr_ptr[0]) << " " << *(arrcopy[0]) << endl; //The result I am expecting here is: unknown_value  5
    cout << "Addresses: " << arr_ptr[0] << " " << arrcopy[0];
    cout << endl;


    return 0;
}

将 arr_ptr 浅拷贝到 arrcopy (arrcopy = arr_ptr) 之后

删除arr_ptr后，arrcopy不应该仍然指向a、b、c数据值的内存位置吗？!

Answer 1

赋值后，您没有 2 个数组，而是有 2 个指向同一数组的指针:

arr_ptr -------->|ptr0|ptr1|ptr2|ptr3... (allocated memory)


arr_cpy = arr_ptr; // copy only the pointer

现在两个指针都指向相同的分配内存:

arr_ptr -------->|ptr0|ptr1|ptr2|ptr3...
                   ^
arr_cpy -----------|


delete[] arr_ptr; // invalidate the memory that both pointers point to

这给出:

arr_ptr -------->|xxx0|xxx1|xxx2|xxx3... (invalid memory)
                   ^
arr_cpy -----------|

无论您调用哪个指针delete[]，它们都指向同一个已分配内存块，因此在调用之后它们都指向同一个无效内存块。 内存。

您需要做的是复制整个数组:

int** arr_cpy = new int*[3];
std::copy(arr_ptr, arr_ptr + 3, arr_cpy); // copy the pointers to the new array

或者更好使用std::vector:

int main()
{
    int a = 1; int b=2; int c=3;
    int* ap = &a; int* bp = &b; int* cp = &c;

    // Array of pointers
    std::vector<int*> arr_ptr{3};
    arr_ptr[0] = ap;
    arr_ptr[1] = bp;
    arr_ptr[2] = cp;

    //shallow copy
    std::vector<int*> arr_cpy = arr_ptr; // copy the whole vector

    // ... etc.

无需delete[]，当 vector 超出范围时，内存会自动释放。