C++ 中按值传递造成的损坏

Question

Herbert Schildt 的《C++ IT-Tutorial》一书第 9 章第 368 页指出了以下问题：

“即使您按值将对象传递给函数，在这种情况下，理论上应该隔离和保护传递的对象，但该对象仍然可以被更改甚至被副作用破坏。当对象的析构函数被调用时，可能会发生这种情况。在函数内调用以删除对象的本地副本。”

编写该段落是为了鼓励使用复制构造函数。

不幸的是，尽管书中的大多数其他问题都用简单的示例进行了记录，但我找不到重现此行为的最小示例。你能推荐一个吗？

Answer 1

这通常是因为程序员没有遵循三、五或零的规则而发生。

当您按值传递对象时，编译器将创建代码来进行“浅”副本。以具有指针成员变量的对象为例。复制对象将复制 pointer 而不是它指向的数据。当副本被破坏时，它delete内存，这意味着原始对象中的指针不再有效，因为它仍然指向现在已删除的内存。

举个简单的例子：

---

struct S
{
    // Some data
};

struct Bad
{
    S* pointer;

    Bad()
        : pointer{ new S }  // Create an object, and initialize the pointer
    {}

    ~Bad()
    {
        delete pointer;
    }
};

void f(Bad copy)
{
    // Do something...
}

int main()
{
    Bad original;
    f(original);
}

调用函数

f

时，会创建对象

original

的副本。该副本的生命周期为

f

的运行时。当

copy

的生命周期结束时，它的析构函数将被调用。但由于

original

和

copy

都指向同一个

S

对象，因此

original

中的指针将变得无效。

这个问题可以通过多种方式解决。第一个也是最天真的是创建一个

---

Bad

复制构造函数，它创建自己的

S

副本，因此它独立于原始版本。更好的解决方案是使用

std::shared_ptr<S>

之类的东西代替。这通常用于标记所有权，但也可以在这里工作。

更好的解决方案是根本不将

S

对象作为指针，因为编译器生成的复制构造函数将确保创建

S

对象的副本。但我认为最好的解决方案是通过引用传递对象：

void f(Bad const& reference) { ... }

Answer 2

struct bar { };

void foo(bar x, bar* y) {
       delete y;
}

int main() {
    bar* a = new bar;
    bar& b = a;
    foo(b, a);
}

foo

按值传递

b

，它不能直接通过该副本修改对象。虽然同一个函数可以通过另一个参数删除同一个对象。但我不知道这是如何或为何相关的。我无法理解最后一句话

“当在函数内调用对象的析构函数来删除对象的本地副本时，可能会发生这种情况”

在上面的示例中，这意味着

x

超出范围会以某种方式影响原始

bar

对象。虽然

x

只是一个副本，但我无法想象这怎么会发生，除非

bar

一开始就被破坏了。