在拷贝赋值运算符中使用浅拷贝会存在哪些问题？

浅拷贝数组的核心问题 #

浅拷贝针对动态分配的数组时，本质只是复制了指向数组首地址的指针，并不会新开辟独立内存复制数组内的全部元素，最终会导致两个对象的数组指针指向同一块堆内存，核心问题有两个：

• 修改其中任意一个对象的数组元素，另一个对象的数组内容也会同步被修改，完全违背了「拷贝后两个对象数据独立」的预期
• 对象生命周期结束触发析构时，同一块堆内存会被两个对象的析构函数先后释放，直接触发*双重释放（double free）*错误，导致程序崩溃

复现问题的代码示例 #

你可以直接运行下面的C++代码验证崩溃场景：

#include <iostream>
class IntArray {
public:
    int* arr;
    int size;
    // 构造函数：动态分配数组内存
    IntArray(int sz) : size(sz) {
        arr = new int[size];
    }
    // 采用浅拷贝逻辑的拷贝赋值运算符
    IntArray& operator=(const IntArray& src) {
        if (this == &src) return *this;
        size = src.size;
        // 仅复制指针地址，没有新分配内存复制元素，属于浅拷贝
        arr = src.arr;
        return *this;
    }
    // 析构函数：释放数组内存
    ~IntArray() {
        delete[] arr;
    }
};

int main() {
    IntArray arr1(5);
    arr1.arr[0] = 10;
    IntArray arr2(3);
    // 调用浅拷贝赋值运算符
    arr2 = arr1;
    // 现象1：修改arr2的元素，arr1的对应元素也会变化
    arr2.arr[0] = 20;
    std::cout << arr1.arr[0] << std::endl; // 输出为20，不符合拷贝预期
    // 现象2：main函数结束时，arr2和arr1先后析构，会连续两次释放同一块内存，触发double free，程序直接崩溃
    return 0;
}

如果要修复这个问题，只需要把拷贝赋值运算符改成深拷贝逻辑：新开辟一块和源数组大小相同的内存，再把源数组的所有元素逐个复制到新内存中，保证两个对象的数组指针指向不同的内存块即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者BrandonMoon01