C++自定义MyArray类重载+运算符内存泄漏及输出异常问题如何解决

问题根因分析 #

垃圾值产生原因 #

1. push_end函数存在严重的堆内存越界写入：原数组的申请大小仅为n，你没有做扩容操作直接向a[n]位置写入数据，越界操作会破坏堆结构，后续读取该部分内存时自然会得到未初始化的垃圾值，你观察到的6.93003e-310就是未初始化堆内存的典型表现。
2. 双参数拷贝构造函数存在变量名冲突：参数n和类成员变量n重名，导致你传入的拼接总长度参数被覆盖为源数组的长度，数组实际申请内存大小和记录的长度不匹配，访问超出拷贝长度的位置就会读到未初始化值。
3. operator+重载逻辑完全错误：循环条件用两个数组的总长度遍历第二个数组，直接越界读取第二个数组之外的内存，把垃圾值写入了结果数组，且你完全没有把第一个数组的元素拼接到结果里。

内存泄漏产生原因 #

1. push_begin函数申请新的扩容内存后，没有释放旧数组的内存，每次调用都会泄漏对应长度的double数组内存。
2. 赋值运算符返回值为值类型而非引用，会触发不必要的临时对象拷贝，且未做自赋值检查，存在重复释放、内存泄漏的潜在风险。

修复方案 #

1. 修复push_end扩容逻辑 #

void  push_end(double last) {
    auto* temp = new double [n+1];
    for (int i = 0; i < n; i++){
        temp[i] = a[i];
    }
    temp[n] = last;
    delete[] a;
    a = temp;
    n++;
}

2. 修复双参数拷贝构造函数的变量名冲突 #

MyArray(const MyArray & a2, int new_size) {
    a = new double[new_size]{};
    n = new_size;
    int copy_len = min(a2.n, new_size);
    for (int i=0; i< copy_len; i++){
        a[i] = a2.a[i];
    }
}

3. 修复operator+拼接逻辑 #

friend MyArray operator + (MyArray &arr1, MyArray &arr2){
    int n1 = arr1.get_Size();
    int n2 = arr2.get_Size();
    MyArray ans(n1 + n2);
    // 拼接第一个数组
    for(int i=0; i<n1; i++){
        ans.SetA(i, arr1.GetA(i));
    }
    // 拼接第二个数组
    for(int i=0; i<n2; i++){
        ans.SetA(n1 + i, arr2.GetA(i));
    }
    return ans;
}

4. 修复push_begin的内存泄漏 #

void  push_begin(double first) {
    auto* temp = new double [n+1];
    for (int i = 0; i < n; i++){
        temp[i+1] = a[i];
    }
    temp[0] = first;
    delete[] a; // 补充释放旧内存
    this->a = temp;
    n++;
}

5. 修复赋值运算符规范 #

MyArray& operator=(const MyArray& a2) {
    if (this == &a2) return *this; // 自赋值检查
    delete[] a; // 提前释放旧内存
    int new_n = a2.n;
    auto *new_data = new double[new_n];
    std::copy_n(a2.a, new_n, new_data);
    n = new_n;
    a = new_data;
    return *this;
}

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