深淺拷貝及釋放

請看下面的程序，說說會出現什麼問題?

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <vector> 
using   namespace   std; 

class   CDemo   { 
public: 
    CDemo():str(NULL){}; 
    ~CDemo() 
    { 
        if(str)   delete[]   str; 
    }; 
    char*   str; 
}; 

int   main(int   argc,   char**   argv)   { 
    CDemo   d1; 
    d1.str=new   char[32]; 
    strcpy(d1.str, "trend   micro"); 

vector<CDemo>   *a1=new   vector<CDemo>(); 

a1->push_back(d1); 
    delete   a1; 

return EXIT_SUCCESS;
}

這個程序在退出時，會出問題，什麼問題？重複delete同一片內存，程序崩潰。
我們把析構函數改爲如下，可以更清楚的看到這一點：
    ~CDemo() 
    { 
        if(str)
        {
            static int i=0;
            cout<<"&CDemo"<<i++<<"="<<(int*)this<<",    str="<<(int *)str<<endl;
            delete[]   str;     
        }
    }; 

運行時我們發現打印如下信息：
&CDemo0=000309D8,       str=000307A8
&CDemo1=0013FF70,       str=000307A8
也就是說，發生了CDemo類的兩次析構，兩次析構str所指向的同一內存地址空間（兩次str值相同=000307A8）。
爲什麼？

《程序員面試寶典》第二版，P99，有句解釋“vector對象指針能夠自動析構，所以不需要調用delete a1，否則會造成兩次析構對象”

我切以爲這句話說的有點不妥。任何對象如果是通過new操作符申請了空間，必須顯示的調用delete來銷燬這個對象。所以“delete   a1; ”這條語句是沒有錯誤的。
這句話“vector<CDemo>   *a1=new   vector<CDemo>(); ”定一個指針，指向 vector<CDemo>，病用new操作符進行了初始化， 我們必須在適當的時候釋放a1所佔的內存空間，所以“delete   a1; ”這句話是沒有錯誤的。另外，我們必須明白一點，釋放vector對象，vector所包含的元素也同時被釋放。

那到底那裏錯誤？

這句a1的聲明和初始化語句“vector<CDemo>   *a1=new   vector<CDemo>(); ”說明a1所含元素是“CDemo”類型的，在執行“a1->push_back(d1); ”這條語句時，會調用CDemo的拷貝構造函數，雖然CDemo類中沒有定義拷貝構造函數，但是編譯器會爲CDemo類構建一個默認的拷貝構造函數（淺拷貝），這就好像任何對象如果沒有定義構造函數，編譯器會構建一個默認的構造函數一樣。

正是這裏出了問題。a1中的所有CDemo元素的str成員變量沒有初始化，只有一個四字節（32位機）指針空間。
“a1->push_back(d1);”這句話執行完後，a1裏的CDemo元素與d1是不同的對象，但是a1裏的CDemo元素的str與d1.str指向的是同一塊內存，這從後來的打印信息就可以看出來。

我們知道，局部變量，如“CDemo   d1; ” 在main函數退出時，自動釋放所佔內存空間，
那麼會自動調用CDemo的析構函數“~CDeme”，問題就出在這裏。

前面的“delete   a1;”已經把 d1.str 釋放了（因爲a1裏的CDemo元素的str與d1.str指向的是同一塊內存），main函數退出時，又要釋放已經釋放掉的 d1.str 內存空間，所以程序最後崩潰。

解釋清楚了。
這裏最核心的問題歸根結底就是淺拷貝和深拷貝的問題。如果CDemo類添加一個這樣的拷貝構造函數就可以解決問題：
    CDemo(const   CDemo   &cd) 
    { 
        this->str   =   new   char[strlen(cd.str)+1]; 
        strcpy(str,cd.str); 
    };
這就是深拷貝。

或者這樣用：
    vector<CDemo*>   *a1=new   vector<CDemo*>(); 
    a1->push_back(&d1); 
那麼在    “delete   a1;” a1釋放，同時a1裏面包含的元素(”CDemo*“類型，仍然是一個指針，4字節空間)。