为何C++中拷贝IntegerArray对象会触发Core Dump？

问题重现 #

以下是实现的IntegerArray类及测试代码：

class IntegerArray
{
    public:
        int *data;
        IntegerArray()
        {
            data = new int[1];
        }
        IntegerArray(int len)
        {
            data = new int[len];
        }

        ~IntegerArray()
        {
            delete data;
        }
};


int main() 
{
    IntegerArray a(2);//This call the constructor
    
    a.data[0] = 4;
    a.data[1] = 2;
    
    if (true) 
        IntegerArray b = a;
    
    printf("%d\n", a.data[0]);
}

运行后触发Core Dump，输出如下：

0
free(): double free detected in tcache 2
Aborted (core dumped)

核心原因 #

1. 默认拷贝构造函数的浅拷贝：执行IntegerArray b = a时，C++自动生成的默认拷贝构造函数只会复制成员变量，导致b.data和a.data指向同一块堆内存。
2. 重复释放内存：b离开if作用域时，析构函数释放该内存；main结束时a的析构函数再次释放同一块内存，触发double free错误。
3. 非法内存访问：b析构后a.data指向的内存已被释放，此时访问a.data[0]属于非法操作，输出的0是随机垃圾值。
4. 析构函数的错误：原代码用delete data释放new[]分配的数组，属于C++未定义行为，正确做法是用delete[] data。

解决方案：实现深拷贝（遵循三/五法则） #

手动实现拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，为新对象分配独立堆内存并复制数据（深拷贝），同时修正析构函数，添加数组长度成员记录内存大小。

修改后的完整代码：

class IntegerArray
{
    public:
        int *data;
        int m_len; // 添加成员变量，记录数组长度
        IntegerArray()
        {
            m_len = 1;
            data = new int[m_len];
        }
        IntegerArray(int len)
        {
            m_len = len;
            data = new int[m_len];
        }
        // 拷贝构造函数：深拷贝
        IntegerArray(const IntegerArray& other) {
            m_len = other.m_len;
            data = new int[m_len];
            // 复制原数组的所有元素
            for (int i = 0; i < m_len; ++i) {
                data[i] = other.data[i];
            }
        }
        // 拷贝赋值运算符：深拷贝
        IntegerArray& operator=(const IntegerArray& other) {
            if (this != &other) { // 防止自赋值导致内存泄漏
                // 先释放当前对象已有的内存
                delete[] data;
                // 分配新内存并复制数据
                m_len = other.m_len;
                data = new int[m_len];
                for (int i = 0; i < m_len; ++i) {
                    data[i] = other.data[i];
                }
            }
            return *this;
        }
        ~IntegerArray()
        {
            delete[] data; // 用delete[]释放数组内存
        }
};


int main() 
{
    IntegerArray a(2);
    
    a.data[0] = 4;
    a.data[1] = 2;
    
    if (true) 
        IntegerArray b = a;
    
    printf("%d\n", a.data[0]); // 此时输出4，程序正常结束
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者loaded_dypper