動態二維數組的復制構造函數

Question

我需要幫助。 現在我正在嘗試創建一個類 Matrix，但是每次我在 Visual Studio 2013 中運行它時我的程序都會凍結。我認為復制構造函數存在一些問題。 這是整個代碼。 `

class Matrix
{
private:
    int** matrix;
    int X; // Matrix rows
    int Y; // Matrix columns
public:
    // Default Constructor
    Matrix()
    {
        X = 0;
        Y = 0;
        matrix = NULL;
    }
    // Constructor with parameters
    Matrix(int _X, int _Y)
    {
        srand(time(NULL));

        X = _X;
        Y = _Y;
        matrix = new int*[X];

        for (int i = 0; i < X; i++)
                matrix[i] = new int[Y];

        for (int i = 0; i < X; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y; j++)
            {
                matrix[i][j] = rand() % 100;
            }
        }

    }
    // Copy constructor
    Matrix(const Matrix& N)
    {
        X = N.X;
        Y = N.Y;

        matrix = new int*[X];

        for (int i = 0; i < X; i++)
            matrix[i] = new int[Y];

        for (int i = 0; i < X; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y; j++)
            {
                matrix[i][j] = N.matrix[i][j];
            }
        }
    }
    // Destructor
    ~Matrix()
    {
        for (int i = 0; i < X; i++)
            delete[] matrix[X];
    }
    //--------------------------------------
    void ShowMatrixOnScreen()
    {
        for (int i = 0; i < X; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y; j++)
                cout << matrix[i][j] << "   ";

            cout << endl << endl;
        }
    }
};

void main() 
{
    Matrix x(4, 2);
    x.ShowMatrixOnScreen();
}

`

函數“ShowMatrixOnScreen”在屏幕上打印矩陣“x”，但隨后控制台凍結。

Answer 1

你的析構函數有語句delete[] matrix[X];

matrix[X]不存在，因此您正在釋放未分配給您的內存，這是未定義的行為。 它應該是delete [] matrix[i] ！

此外，正如來自莫斯科的 Vlad 所指出的，建議delete所有內存，因此您還應考慮添加delete [] matrix ，以刪除您使用matrix = new int*[X];分配的一維指針數組matrix = new int*[X];

Answer 2

問題是你的析構函數無效

首先在這個循環中

    for (int i = 0; i < X; i++)
        delete[] matrix[X];

它嘗試訪問分配的數組之外不存在的元素matrix[X] 。 索引的有效范圍是[0, X - 1]

所以你必須寫

    for (int i = 0; i < X; i++)
        delete[] matrix[i];
                       ^^^

但是只有當matrix不等於nullptr ，這個循環才有效。因此，在循環之前，您必須檢查matrix是否等於nullptr 。

並且您還需要刪除分配給第一個一維數組的內存

delete [] matrix;

因此析構函數看起來像

~Matrix()
{
    if ( matrix )
    {
        for ( int i = 0; i < X; i++ ) delete []matrix[i];
    }

    delete []matrix;
}

同樣在復制構造函數中，您還應該檢查復制對象的數據成員matrix是否也不等於nullptr

// Copy constructor
Matrix(const Matrix& N)
{
    X = N.X;
    Y = N.Y;

    if ( N.matrix )
    {
        matrix = new int*[X];

        for (int i = 0; i < X; i++)
            matrix[i] = new int[Y];

        for (int i = 0; i < X; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y; j++)
            {
                matrix[i][j] = N.matrix[i][j];
            }
        }
    }
}

如果數據成員X和Y類型為size_t會好得多。 否則，您還需要檢查它們是否不是負數。

內存的分配可以放在一個單獨的私有成員函數中。

例如

int ** allocate( size_t m, size_t n )
{
    int **p = nullptr;

    if ( n != 0 && m != 0 )
    {
        matrix = new int *[m];

        for ( size_t i = 0; i < m; i++ ) matrix[i] = new int[n];
    }

    return p;
}

在類定義中，數據成員X和Y應位於數據成員矩陣之前

private:
    int X; // Matrix rows
    int Y; // Matrix columns    
    int** matrix;

在這種情況下，您可以使用構造函數的 mem-initializer 列表來初始化類數據成員。

例如

// Constructor with parameters
Matrix(int X, int Y) : X( X ), Y( Y ), matrix( allocate( X, Y ) )
{
   if ( matrix )
   {
       srand(time(NULL));

        for (int i = 0; i < X; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y; j++)
            {
                matrix[i][j] = rand() % 100;
            }
        }
    }
}

並且默認構造函數可以像這樣定義

// Default Constructor
Matrix() : Matrix( 0, 0 )
{
}

反過來，復制構造函數可以定義為

// Copy constructor
Matrix( const Matrix &N ) : X( N.X ), Y( N.Y ), matrix( allocate( N.X, N.Y ) )
{
    if ( matrix )
    {
        for (int i = 0; i < X; i++)
        {
            for (int j = 0; j < Y; j++)
            {
                matrix[i][j] = N.matrix[i][j];
            }
        }
    }
}

您還應該定義復制賦值運算符或將其定義為已刪除。 否則，當您嘗試將類的一個對象分配給另一個時會出現問題。

考慮到函數 main 的返回類型為int

int main()