C++重载+运算符实现myfunnyarray数组拼接输出垃圾值问题

核心错误点 #

• 动态数组长度记录缺失，错误使用sizeof计算数组长度
  类成员int *x是指向动态内存的指针，sizeof(x)在32位环境下固定为4、64位环境下固定为8，仅代表指针本身占用的字节数，和实际分配的int数组元素个数没有任何关系。原代码里重载+、重载<<的所有长度计算逻辑全用了sizeof(x)，导致创建拼接数组时长度计算完全错误，后续循环按错误长度读写内存，直接拿到野指针指向的垃圾值。
• 违反C++三/五法则，浅拷贝导致未定义行为
  类自定义了析构函数用delete[]释放动态数组，但没有实现拷贝构造函数、拷贝赋值运算符。原代码中operator+的形参、operator<<的形参都是按值传递，会触发默认生成的浅拷贝逻辑：直接把原对象的x指针值复制给形参对象，多个对象指向同一块堆内存。当形参对象析构时，会释放这块公共内存，原对象的x指针就变成悬空指针，后续读取必然得到垃圾值，还可能触发二次释放的崩溃。
• main函数存在语法笔误
  代码里的cout<<saim<<endl;、cout<<paim<<endl;属于未定义的标识符，是输入时的遗漏，实际应该是输出对象s、p的内容。
• 拼接逻辑的长度匹配错误
  原代码创建结果数组时，传入构造函数的长度是sizeof(x)+sizeof(obj.x)，也就是两个指针的大小之和，远小于实际需要拼接的数组总长度，导致后续拷贝时越界写内存。

修复后的可运行代码 #

#include <iostream>
using namespace std;

class myfunnyarray{  
    int *x;
    int len; // 新增成员，记录动态数组的实际长度
public:
    myfunnyarray(int size){
        len = size;
        x = new int[size];
        for(int i=0;i<size;i++)
            x[i]=0;
    }
    myfunnyarray(int size, int value){
        len = size;
        x = new int[size];
        for(int i=0;i<size;i++)
            x[i]=value;
    }
    // 实现拷贝构造，解决浅拷贝问题
    myfunnyarray(const myfunnyarray& other) {
        len = other.len;
        x = new int[len];
        for(int i=0; i<len; i++) {
            x[i] = other.x[i];
        }
    }
    // 实现拷贝赋值运算符，解决浅拷贝问题
    myfunnyarray& operator=(const myfunnyarray& other) {
        if(this == &other) return *this;
        delete[] x;
        len = other.len;
        x = new int[len];
        for(int i=0; i<len; i++) {
            x[i] = other.x[i];
        }
        return *this;
    }
  
    ~myfunnyarray(){
        delete [] x;
    }
    // 形参改为const引用，避免不必要的拷贝
    myfunnyarray operator+(const myfunnyarray& obj) const {
        int total_len = len + obj.len;
        myfunnyarray result(total_len);
        // 拷贝第一个操作数的内容
        for (int i = 0; i < len; i++) {
            result.x[i] = x[i];
        }
        // 拷贝第二个操作数的内容
        for (int i = 0; i < obj.len; i++) {
            result.x[len + i] = obj.x[i];
        }
        return result;
    }
    friend ostream &operator<< (ostream &out, const myfunnyarray& o);
};
// 形参改为const引用，避免不必要的拷贝
ostream &operator<< (ostream &out, const myfunnyarray& o){
    for (int i = 0; i < o.len; i++) {
        out << o.x[i];
        if (i < o.len - 1) {
            out << ",";
        }
    }
    return out;
}
int main(){
    myfunnyarray s(5);
    cout << s << endl;
    myfunnyarray p(5,10);
    cout << p << endl;
    myfunnyarray q = s + p;
    cout << q; 
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Muhammad Saim Iqbal