C++ 陷阱：傳值調用導致指針雙重釋放

問題代碼

class Text {
private:
    char* str;
public:
    Text() { str = new char[20]; memset(str, 0, 20); }
    void SetText(char* s) { strcpy(str, s); }
    char* GetText() const { return str; }
    ~Text() { delete[] str; }
};

void Print(Text s) {  // 傳值：觸發拷貝構造
    cout << s.GetText() << endl;
} // s 析構，釋放 str

int main() {
    Text t;
    t.SetText("abc");
    Print(t);  // t 的 str 被釋放！
    return 0;  // t 再次析構 → 雙重釋放 → 崩潰
}

根因分析

1. Print(Text s) 傳值參數 → 編譯器生成默認拷貝構造函數 → 淺拷貝指針 str
2. 兩個對象 t 和 s 指向同一堆內存
3. Print 結束，s 析構 → delete[] str
4. main 結束，t 析構 → 再次 delete[] str → **Heap Corruption**

三種解決方案

1. 實現深拷貝 (三大法則/五大法則)

class Text {
    // ... 
    Text(const Text& other) {           // 拷貝構造
        str = new char[strlen(other.str)+1];
        strcpy(str, other.str);
    }
    Text& operator=(const Text& other) { // 拷貝賦值
        if (this != &other) {
            delete[] str;
            str = new char[strlen(other.str)+1];
            strcpy(str, other.str);
        }
        return *this;
    }
    // C++11 移動語義
    Text(Text&& other) noexcept : str(other.str) { other.str = nullptr; }
    Text& operator=(Text&& other) noexcept {
        if (this != &other) { delete[] str; str = other.str; other.str = nullptr; }
        return *this;
    }
};

2. 傳引用避免拷貝

void Print(const Text& s) {  // const 引用，無拷貝、無修改
    cout << s.GetText() << endl;
}

3. 使用智能指針 / 標準容器 (現代 C++ 首選)

class Text {
    std::string str;  // 自動管理內存，正確拷貝/移動
public:
    void SetText(const char* s) { str = s; }
    const char* GetText() const { return str.c_str(); }
    // 無需手寫構造/析構/拷貝/移動
};

核心原則

• 管理資源的類必須定義拷貝/移動語義 (Rule of 3/5/0)
• 優先用標準庫容器/智能指針 替代裸指針手動管理
• 函數參數傳遞：大對象用 const T&，需修改用 T&，移動語義用 T&&，避免無意義傳值
• 編譯器警告：開啟 -Wextra -Weffc++ (GCC) 或 /W4 (MSVC) 可捕獲缺失拷貝構造等問題