一个有趣的Bug修正记

 最近无聊写了一个Managed类用来托管指针（C++中）。代码如下：（不存在内存泄露）

namespace Logic{ template <class T> class Managed { T *datum; int *refCnt; public: //Constructors Managed() : datum(0), refCnt(0) { } Managed(const Managed<T> &src) : datum(src.datum), refCnt(src.refCnt) { if (refCnt) ++*refCnt; } Managed(T *src) : datum(0), refCnt(0) { if (src) { datum = src; refCnt = new int(1); } } //Destructor ~Managed() { if (refCnt && !--*refCnt) { delete datum; delete refCnt; } } //Cast Operators const T &operator * () const { return *datum; } T &operator * () { return *datum; } const T *operator -> () const { return datum; } T *operator -> () { return datum; } operator bool() { return datum; } //Assignment Operators const Managed<T> &operator = (const Managed<T> &src) { this->~Managed(); datum = src.datum; refCnt = src.refCnt; if (refCnt) ++*refCnt; return *this; } const Managed<T> &operator = (T *src) { this->~Managed(); if (src) { datum = src; refCnt = new int(1); } else { datum = 0; refCnt = 0; } return *this; } //Comparement Operators bool operator == (const Managed<T> &rval) { return datum == rval.datum; } bool operator == (T *rval) { return datum == rval; } bool operator != (const Managed<T> &rval) { return !operator == (rval); } bool operator != (T *rval) { return !operator == (rval); } };}

这个类有个很严重的问题，就是使用链表的时候。比如有如下的链表定义：

typedef struct node_{ int datum; Managed<struct node_> next; node_() { datum = 0; next = 0; }} node;

这是一个很一般的链表节点结构。下面，我们使用这个结构：

int main(){ int n; cin >> n; Managed<node> head, p; head = new node(); p = head; for (int i = 0; i < n; ++i) { p = p->next = new node(); cin >> p->datum; } p = head->next; head = NULL; while (p) { cout << p->datum << ' '; p = p->next; } system("pause"); return 0;}

这个看起来是没什么问题，但是运行的时候有Access Violation。前后加入调试语句之后，发现问题出现在：

p = p->next; （在输出那段里面）

这个有什么问题呢？好像是对象已经被回收了。神奇啊！看看Managed的代码。

在“=运算符”中，有个很大的问题：

const Managed<T> &operator = (const Managed<T> &src){ this->~Managed(); datum = src.datum; refCnt = src.refCnt; if (refCnt) ++*refCnt; return *this;}const Managed<T> &operator = (T *src){ this->~Managed(); if (src) { datum = src; refCnt = new int(1); } else { datum = 0; refCnt = 0; } return *this;}

问题出现在“this->~Managed();”这里。经过一番思考和画图后，发现p = p->next;的执行方式如下：

p.operator = (p.operator->()->next);

调用operator->没问题。

调用operator=：

调用析构函数

析构对象(p的当前对象)

之前，head=NULL，已经回收了head（head这里是一个无效数据），所以p的引用计数为0，回收p托管的对象。

回收p托管的对象之后，p托管的对象的next的引用计数也变成0，顺便也回收了，就这样，把后面的节点都回收了……

析构完毕

p托管了不可用内存（有的人称为“野指针”“悬空指针”“悬垂指针”）。

结束调用operator=。

 

然后下一轮循环的时候，就出现了Access Violation。

 

 

于是，代码改为使用备份：

const Managed<T> &operator = (const Managed<T> &src){ T *backupDatum = datum; int *backupRefCnt = refCnt; // 备份对象和引用计数 datum = src.datum; refCnt = src.refCnt; if (refCnt) ++*refCnt; if (backupRefCnt && !--*backupRefCnt) { delete backupDatum; delete backupRefCnt; } return *this;}const Managed<T> &operator = (T *src){ T *backupDatum = datum; int *backupRefCnt = refCnt; if (src) { datum = src; refCnt = new int(1); } else { datum = 0; refCnt = 0; } if (backupRefCnt && !--*backupRefCnt) { delete backupDatum; delete backupRefCnt; } return *this;}

 

至此，问题解决。希望本文能给广大Developer一些Debug的帮助！

 

 

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