C++拷贝构造函数出现空指针解引用错误，求问题原因

问题描述 #

许久未接触C++，为备战面试复习深拷贝与浅拷贝概念，编写了如下代码，运行时出现警告错误：Dereferencing NULL pointer uivar，位置为拷贝构造函数中的*(uivar) = *(mCopy.uivar);语句，请问问题出在哪里？

代码示例 #

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    unsigned int* uivar = nullptr;

    MyClass() : uivar(new unsigned int) {
        *(this->uivar) = 3;
    }

    ~MyClass() { delete uivar; }

    MyClass(const MyClass& mCopy) {
        *(uivar) = *(mCopy.uivar);
    }
};

void function(MyClass m) {
    *(m.uivar) = 4;
}

int main() {
    MyClass myClass;
    MyClass myClassCopy = myClass;
    std::cout << *(myClass.uivar) << "\n";
    std::cout << *(myClassCopy.uivar) << "\n";
    function(myClass);
    std::cout << *(myClass.uivar) << "\n";
    std::cout << "hhhh" << "\n";
    *(myClassCopy.uivar) = 5;
    std::cout << *(myClass.uivar) << "\n";
    return 0;
}

问题分析与解决方案 #

核心问题：空指针解引用

你的拷贝构造函数中，uivar的默认初始化值是nullptr，但你直接对它进行解引用操作*(uivar) = ...——空指针不指向任何有效的内存地址，解引用空指针是未定义行为，这就是编译器警告的直接原因。

正确的深拷贝实现

要实现深拷贝，拷贝构造函数需要先为新对象的uivar分配独立的内存空间，再将源对象的值拷贝到这块新内存中，修改后的拷贝构造函数如下：

MyClass(const MyClass& mCopy) : uivar(new unsigned int) {
    *(this->uivar) = *(mCopy.uivar);
}

额外需要修复的问题

• 缺失赋值运算符重载：当前代码只重写了拷贝构造函数，但没有重载赋值运算符operator=。当出现myClassCopy = myClass;这类赋值操作时，会调用默认的赋值运算符，导致浅拷贝——两个对象的uivar指向同一块内存，析构时会重复释放同一块内存，引发崩溃。需要补充赋值运算符重载：

MyClass& operator=(const MyClass& mCopy) {
    if (this != &mCopy) { // 防止自赋值
        delete uivar; // 释放当前对象已有的内存
        uivar = new unsigned int;
        *uivar = *mCopy.uivar;
    }
    return *this;
}

• 传值调用的拷贝问题：function(MyClass m)是传值调用，会触发拷贝构造函数。如果拷贝构造函数未正确实现，不仅会出现空指针问题，还会导致临时对象和原对象共享内存，临时对象析构时释放内存后，原对象的uivar会变成悬空指针，后续访问会出错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kesarling