Question

我想将类的成员存储到向量中。在我的课堂上，我有一些私有变量，我通过常量指针访问它们，以防止它们被更改（see this post）。问题：当我在循环期间将类的实例添加到向量中并随后访问它们时，所有元素似乎都是最后添加的元素。这是一个MWE：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class myClass {
private:
    int x_;

    void init(int x) {
        x_ = x;
    }

public:
    const int &x;

    myClass(int x) : x(x_) {
        init(x);
    };
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    vector<myClass> myVector;

    // Does not work
    for (int j=0; j<3; j++) {
        myVector.push_back(myClass(j));
    }
    for (int j=0; j<3; j++) {
        cout << "1st attempt: " << myVector.at(j).x << endl;
    }
    myVector.clear();

    // Works
    for (int j=0; j<3; j++) {
        myVector.push_back(myClass(j));
        cout << "2nd attempt: " << myVector.at(j).x << endl;
    }
    myVector.clear();

    // Works also
    myVector.push_back(myClass(0));
    myVector.push_back(myClass(1));
    myVector.push_back(myClass(2));
    for (int j=0; j<3; j++) {
        cout << "3rd attempt: " << myVector.at(j).x << endl;
    }

    return 0;
}

显而易见的问题：我做错了什么，能解决吗？

Answer 1

我做错了什么，能解决吗？

这个想法总的来说是错误的。把它放在一边：如果你想“修复它”，你需要考虑push_back时发生的事情：

for (int j=0; j<3; j++) {
    myVector.push_back(myClass(j));
}

您正在按值传递类，因此将调用复制构造函数。因此push_back没有获得myClass(j)，它正在获取副本。但是你没有写一个拷贝构造函数......那么你的拷贝构造函数来自哪里？您将获得编译器默认值，并且它只是说副本的int &x与原始相同（而不是新对象的x _。）

这意味着向量中副本的引用是作为myClass(j)传入的原始对象。然而，在push_back呼叫结束后处理该原始参数。内存空间可能每次都在循环中重复使用，这就是为什么你会看到最后的陈旧值。尝试通过Valgrind或类似的方式运行它，它可能会遇到问题。

你可以通过编写你自己的复制构造函数来解决这个问题：

class myClass {
private:
    int x_;

    void init(int x) {
        x_ = x;
    }

public:
    const int &x;

    myClass(int x) : x(x_) {
        init(x);
    };

    myClass(myClass const & other) : x_ (other.x_), x(x_) {
    }
};

通过这种方式，您明确告诉编译器您将int const &链接到int的隐含愿望。如果你不告诉它，它根本不知道它们是否相关。

但是，首先不可能有多种原因不做这种界面。只需使用普通的访问器方法，除非你已经考虑过其他方法。

（还要注意@JoachimPileborg关于emplace_back的建议，这是很好的了解。）

Answer 2

扩展我的评论......

当你这样做时

myVector.push_back(myClass(0));

使用myClass(0)创建临时对象，该对象在push_back函数返回后被破坏。这个临时对象被复制到向量中，我认为副本中的成员变量x将引用临时对象的成员变量x_。当你稍后使用现在引用被破坏对象中的数据的x时，这当然会导致未定义的行为。

有两种方法可以解决这个问题：

使用emplace_back代替push_back。
添加一个复制构造函数，使x引用对象所拥有的x_变量。

Answer 3

当您将对象添加到vector时，它会被复制，调用该类＆＃39;复制构造函数。因为myClass有一个引用成员，所以默认的复制构造函数不适用于你想要的语义，所以你需要定义自己的语义：

myClass (const myClass& rhs) : x(x_) {
    init(rhs.x);
}

当你正在做它时，你可能也想要定义一个赋值运算符：

myClass& operator= (const myClass& rhs) {
    x_ = rhs.x;
    return *this;
}

Answer 4

通过修复myClass的定义可以很容易地修复它，因此：

class myClass {
private:

public:
    const int x;

    myClass(int x_) : x(x_) {
    };
};

理性：

myClass实现了数据接口的习惯用法，但是如果你打算通过公开实际的数据而不是对它的引用来公开数据。

请记住，引用实际上是一个指针，因此它包含一个内存地址，并且它在你的类中的存在会阻止自动生成一个移动构造函数。

c ++中的向量元素始终设置为最后一个元素

4 个答案: