Question

免责声明：我刚刚学习C ++。另外，我不太确定如何说出问题的标题。我道歉。

问题： 所有GAChromosome在“染色体”载体中的实例最终都与最后一个GAChromosome实例相同的基因被推回到载体，尽管它们被不同的基因初始化。

问题： 为什么会发生这种情况？我该如何解决？

代码：

string generateRandomGenes(int theLength)
{
    string genes = "";

    for (int i = 0; i < theLength; i++)
    {
        int index = (rand() % kCharacterSet.length());
        genes += kCharacterSet[index];
    }

    return genes;
}

GAPopulation::GAPopulation(int thePopulationSize, string theTargetGenes)
{
    targetGenes = theTargetGenes;
    chromosomes = vector<GAChromosome *>(thePopulationSize);

    for (int i = 0; i < thePopulationSize; i++)
    {
        // These genes are different every time, which is correct.
        string genes = generateRandomGenes((int)targetGenes.length());

        GAChromosome * chromosome = new GAChromosome(genes);
        chromosome->setFitness(calculateFitness(chromosome));
        chromosomes.push_back(chromosome);

        delete chromosome;
    }

    for (int i = 0; i < thePopulationSize; i++)
        // Every instance has the same set of genes as the last chromosome inserted, which is incorrect.
        printf("%s\n", chromosomes.at(i)->getGenes().c_str());
}

我真的不明白为什么会这样。非常感谢任何帮助。

Answer 1

这是因为您的代码中有undefined behavior。

您为chromosome分配内存，将指针推入向量，然后删除（释放）chromosome指向的内存。释放内存会使所有指向内存的指针无效，包括向量中的指针。

通过一些插图来理解指针可能更容易。

分配内存时，它看起来像这样

+------------+      +---------------------------+
| chromosome | ---> | memory you have allocated |
+------------+      +---------------------------+

将指针推入向量后，您现在必须指向向量：

+------------+     
| chromosome | ---------\
+------------+           \     +---------------------------+
                          >--> | memory you have allocated |
+-------------------+    /     +---------------------------+
| pointer in vector | --/
+-------------------+

最后，当你释放内存时，它看起来像这样

+------------+     
| chromosome | ---------\
+------------+           \     +-----+
                          >--> | ??? |
+-------------------+    /     +-----+
| pointer in vector | --/
+-------------------+

???表示现在未分配的内存。

实际上可能发生的事情是，系统为下一次分配重用相同的内存，因此分配给chromosome的下一个指针实际上指向同一个内存，并用新数据覆盖以前的内存。

创建循环结束后，内存实际上不再存在，其内容将是您写入该内存的最后一个数据，从而导致您看到的行为。

解决方法非常简单：不要使用指针。在现代C ++中，很少需要指针。而是将值存储在矢量，实际对象实例中，例如

vector<GAChromosome> chromosomes;

注意：如果GAChromosome包含comples数据，那么您还应该了解rule of three/five/zero。

Answer 2

Joachim Pileborg是对的;你有未定义的行为。一定要明白为什么会这样，因为这些错误往往会困扰新的C ++程序员。

可能会让你感到困惑的另一件事：generateRandomGenes(int)功能。如果它每次创建一个新的随机数生成器，并且该生成器以系统时间（可能以毫秒为单位）播种，则该循环可能足够快地迭代，以便连续调用generateRandomGenes(int)，系统时钟读取同一时间到毫秒，随机数发生器每次播种相同的种子，从而返回相同的随机数＆＃34;数。要解决此问题，请将随机数生成器设置为静态变量，使其保留在内存中，而不是每次使用时重新播种。

在实例变量中定义字段会导致所有实例字段相同

2 个答案: