c++ - 创建一个带有静态成员容器的类，其中包含该类的所有实例？

Question

我的目标是创建一个类，它将从它创建的每个实例添加到静态成员容器中，以便可以轻松访问所有实例。

上下文是一个游戏，其中对象在 Game.init() 函数中创建，然后添加到容器中。 Game.update() 和 Game.Draw() 函数然后遍历容器以访问和操作对象。

我希望构造函数和析构函数能够处理这些任务，而不是手动将对象添加到容器或从容器中移除对象。

当对象(此代码中的框)被复制或分配时，指针变得无效，这是有问题的。使用对象容器而不是指向对象的指针容器会导致生成过多的拷贝，而且我无法使用引用来实现这一点。我正在寻找有关如何改进此代码以避免这些问题的一些提示(不需要使用指向对象容器的指针，事实上我更愿意避免使用指针但没有设法使它工作他们):

#include <list>
#include <iostream>

class Box
{
    private:
        std::list <Box*>::iterator iter;
    public:
        static std::list <Box*> List;
        Box() {
            List.push_front(this);
            iter = List.begin();
            std::cout << "Constructing box." << std::endl;
        }
        ~Box() {
            std::cout << "Trashing box." << std::endl;
            List.erase(iter);
        }
        void lookInside() {
            std::cout << "It's empty." << std::endl;
        };
};

std::list <Box*> Box::List;

int main()
{
    Box Box_1;
    Box Box_2;
    Box Box_3;

    Box_1 = Box_2; // causes problems!

    for (auto iter : Box::List) {
        iter->lookInside();
    }

    std::cout << "The list contains " << Box::List.size() << " boxes." << std::endl;

    return 0;
}

Answer 1

你违反了三/五规则。

毫无疑问，您将需要重载赋值和复制构造(至少)以使您的类(class)按预期工作。默认的复制构造函数将只复制迭代器，因此您最终会得到第二个对象，其中包含原始迭代器的拷贝，指向原始对象，因此当任一拷贝被销毁时，该项目将从您的集合中删除。

显然，您想要的是向集合中添加一个新对象，并让该对象在复制构造完成后将迭代器保存到集合中的新对象。

同样，默认赋值运算符会将迭代器从源复制到目标。您可能只想保持迭代器不变(即，仍然引用集合中的同一个对象，因为赋值导致同一个对象持有不同的值)。

#include <list>
#include <iostream>

class Box
{
    private:
        std::list <Box*>::iterator iter;
    public:
        static std::list <Box*> List;
        Box() {
            List.push_front(this);
            iter = List.begin();
            std::cout << "Constructing box." << std::endl;
        }
        ~Box() {
            std::cout << "Trashing box." << std::endl;
            List.erase(iter);
        }
        void lookInside() {
            std::cout << "It's empty." << std::endl;
        };

        // JVC: added next two overloads:
        Box &operator=(Box const &src) { 
            // don't assign anything.
            return *this;
        }
        Box(Box const &other) { 
            List.push_front(this);
            iter = List.begin();
            std::cout << "Copy constructing box.\n";
        }
};

std::list <Box*> Box::List;

int main()
{
    Box Box_1;
    Box Box_2;
    Box Box_3;

    Box_1 = Box_2; // No longer causes problem!

    for (auto iter : Box::List) {
        iter->lookInside();
    }

    std::cout << "The list contains " << Box::List.size() << " boxes." << std::endl;

    return 0;
}

顺便说一句:整个设计可能是个错误。上面的代码在相对微观层面上涵盖了错误，但没有解决设计的基本问题。