C++实现Complex类：不可改类定义时指针赋值及cout输出问题排查

你现在的程序能正常打印出2和3的结果，完全是栈内存残留导致的巧合，并非代码逻辑正确，核心问题出在带参构造函数的写法上：

• 构造函数内写的double* _re = new double;，本质是在函数作用域内新定义了一个和类成员同名的局部指针，直接遮蔽了类的私有成员_re，后续对这个变量的赋值操作，完全没有碰到类的成员变量。
• 同理，double* _im = new double;也是构造函数内的局部变量，和类的_im私有成员毫无关联。
• 由于你从头到尾没有给类的两个指针成员赋过有效初始值，这两个成员是指向随机地址的野指针，内存里存的是栈上遗留的残留数据。刚好当前测试程序的栈布局比较简单，这两个野指针的随机值，刚好落在了构造函数形参re、im所在的栈地址上，因此Display函数解引用这两个野指针时，恰好读到了压栈的实参2和3，才输出了看似正确的结果。
• 这种行为属于C++标准定义的未定义行为，只要更换编译环境、在代码中增加几行栈操作、调整编译优化等级，程序要么输出乱码，要么直接崩溃，没有任何长期稳定性可言。
• 另外你代码中通过new double申请的堆内存，因为马上被局部指针的赋值覆盖，根本没有被释放，已经产生了内存泄漏。

由于规则要求不能修改Complex类的定义，必须使用类内提供的两个double*类型指针成员，正确的赋值逻辑需要满足两个要求：

1. 不能将成员指针指向栈上的临时形参（否则构造函数返回后，栈空间被回收，指针会变成悬垂指针）
2. 不能在函数内定义和成员同名的局部变量，避免出现成员遮蔽的问题

正确的带参构造函数写法如下：

Complex::Complex(double re, double im)
{
    // 给类成员_re动态分配堆内存
    _re = new double;
    // 将传入的实参值拷贝到申请的堆内存中
    *_re = re;

    // 给类成员_im动态分配堆内存
    _im = new double;
    *_im = im;

    cout << "Complex::Complex(double re,double im)" << endl;
}

实现效果说明：

• 指针成员指向的是独立的堆内存，就算构造函数执行完毕、栈帧销毁，内存中存储的实参值也不会被覆盖，后续Display函数解引用时永远能拿到正确的实部、虚部值。
• 因为类内的指针是动态申请的堆内存，建议补充对应的析构函数，在对象销毁时释放堆内存，避免长期运行产生内存泄漏：

  Complex::~Complex()
  {
      delete _re;
      delete _im;
      // 释放后置空，避免出现野指针
      _re = nullptr;
      _im = nullptr;
  }
  

• 你现有代码中无参构造函数将指针赋值为0（空指针），如果后续直接对未初始化的对象调用Display()，解引用空指针会直接触发程序崩溃，使用时需要注意增加判空逻辑，或者在无参构造中给指针分配默认值为0的堆内存。

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