C++ unorderedSet类运算符重载返回栈内存引用报错如何修复？

问题根源 #

• 你当前重载的operator+返回值为const unorderedSet<elemType>&引用类型，但函数内部创建的unSet是栈上局部对象，函数执行完毕后栈内存会被回收，返回的引用指向已销毁的对象，属于悬空引用，这是触发警告和程序崩溃的直接原因。
• 额外注意：你的类包含堆内存指针成员，当前只实现了拷贝构造函数，缺失拷贝赋值运算符重载，testIntSet3 = testIntSet1 + testIntSet2赋值逻辑会触发默认浅拷贝，导致多个对象指向同一块堆内存，最终析构时出现double free错误。

修复步骤 #

1. 修改运算符重载的返回值类型 #

将operator+、operator-的返回值从引用类型改为值类型，不需要返回引用，C++编译器的返回值优化(RVO)会直接在调用方地址构造返回对象，不会产生额外拷贝开销。
修改类内声明：

// 原声明
// const unorderedSet<elemType>& operator+(const unorderedSet<elemType>&);
// const unorderedSet<elemType>& operator-(const unorderedSet<elemType>&);
// 修改后
unorderedSet<elemType> operator+(const unorderedSet<elemType>&);
unorderedSet<elemType> operator-(const unorderedSet<elemType>&);

2. 修改operator+实现的返回值类型 #

template <class elemType>
// 原返回值为const引用，改为值类型
unorderedSet<elemType> unorderedSet<elemType>::operator+(const unorderedSet<elemType>& otherSet)
{
  unorderedSet<elemType> unSet(this->length + otherSet.length); 

  for (int i = 0; i < this->length; i++)
    unSet.insertEnd(this->list[i]); 
  
  for (int i = 0; i < otherSet.length; i++)
    unSet.insertEnd(otherSet.list[i]); 
  
  cout << "\n\nunSet:\n";
  unSet.print(); 

  return unSet; // 直接返回值即可
}

3. 补充拷贝赋值运算符实现 #

避免赋值时浅拷贝导致的内存问题，推荐使用复制交换法实现，安全且易维护：

template <class elemType>
unorderedSet<elemType>& unorderedSet<elemType>::operator=(unorderedSet<elemType> otherSet)
{
    std::swap(this->maxSize, otherSet.maxSize);
    std::swap(this->length, otherSet.length);
    std::swap(this->set, otherSet.set);
    return *this;
}

关于malloc/calloc的说明 #

不需要使用malloc/calloc，这两个是C语言的内存分配函数，只会分配原始内存不会调用类的构造函数，你的类unorderedSet有自定义构造函数，用new分配内存是符合C++规范的正确方案，当前问题和内存分配方式无关，不需要修改这部分逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者imt