自定义C++ String类赋值时旧内存检查未执行问题排查

嘿，你忽略了一个关键的C++基础概念：构造函数只会在对象初始化的时候被调用，而msg = "Hello";是对一个已经存在的对象执行赋值操作，根本不会触发你写的那个带const char*参数的构造函数！

具体发生了什么？ #

1. String msg;阶段：这是对象初始化，正确调用了默认构造函数，此时msg.str指向了你分配的1字节内存，确实是非NULL的。
2. msg = "Hello";阶段：这是赋值操作，不是初始化。因为msg已经存在，C++会做两件事：
   • 首先，把字符串字面量"Hello"隐式转换成一个临时的String对象（这时候会调用你写的带const char*的构造函数，但这个临时对象的str初始是NULL，所以它的if (str != NULL)分支也不会执行）；
   • 然后，调用编译器自动生成的默认拷贝赋值运算符，把临时对象的len和str直接拷贝给msg。

这就导致：你原本期望在赋值时释放msg旧内存的逻辑完全没被执行，反而因为默认赋值的浅拷贝，最后还会导致内存泄漏（msg原来的内存没被释放，现在又指向了临时对象分配的内存，临时对象销毁后还可能出现野指针问题）。

你的构造函数还有额外问题 #

顺便提一句：你写的带const char*参数的构造函数里，if (str != NULL)的判断完全没用！因为构造函数是用来创建新对象的，类成员的默认初始化char *str = NULL;会在构造函数体执行前完成，所以这个构造函数里的str一开始就是NULL，这个分支永远不会进入。而且构造新对象时根本不需要释放内存，因为还没分配过，这个判断属于画蛇添足。

如何修正？ #

你需要自己重载赋值运算符，把你期望的内存释放/重新分配逻辑放在这里：

class String {
public:
    int len;
    char *str = NULL;
    // Default constructor
    String() {
        len = 0;
        str = new char[1];
        str[0] = '\0';
        printf("New memory: %p\n", str);
    }
    // Constructor from const char*
    String(const char *ch) {
        len = strlen(ch);
        // 这里不需要检查str，因为是新对象，str初始为NULL
        str = new char[len + 1];
        printf("New memory: %p\n", str);
        strcpy(str, ch); // 用strcpy更简洁，和你的循环效果一致
    }

    // 重载赋值运算符，处理const char*的赋值
    String& operator=(const char* ch) {
        // 先释放旧内存
        if (str != NULL) {
            printf("Old memory: %p\n", str);
            delete[] str; // 注意用delete[]，因为是new[]分配的！
            printf("Deleted...\n");
        }
        // 重新分配内存并拷贝内容
        len = strlen(ch);
        str = new char[len + 1];
        printf("New memory: %p\n", str);
        strcpy(str, ch);
        return *this;
    }

    // 别忘了添加析构函数，防止内存泄漏！
    ~String() {
        if (str != NULL) {
            delete[] str;
        }
    }
};

关键要点总结 #

• 区分初始化（String msg("Hello");或String msg = "Hello";）和赋值（msg = "Hello";）：前者调用构造函数，后者调用赋值运算符。
• 动态分配内存的类，必须手动重载赋值运算符（以及拷贝构造函数，不然浅拷贝会出问题），还要写析构函数释放内存——这就是C++的三大法则（Rule of Three）。
• 用new[]分配的内存，必须用delete[]释放，不能用delete，否则会有未定义行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Next-93