C++ 引用传递

Question

我已经使用 C# 大约一年了，最近一直在测试我对 C++ 严酷世界的耐心。

我正在尝试创建一个面向对象的二叉树。我已经逐步完成代码并阅读了 C++ 中引用参数的传递和 const 的使用，但无法弄清楚我正在做什么导致访问冲突错误。我已确保正确创建了结构并且代码按预期完成了 main 的第一行，但是调用 toString 似乎会导致错误，我无法弄清楚原因。

这是目前的代码:

// ExpressionCL.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"

using namespace std;

template<class TData> class TreeNode
{

private:
    TData Data;
    const TreeNode<TData>* Left = nullptr;
    const TreeNode<TData>* Right = nullptr;

    void setData(TData data)
    {
        Data = data;
    }

public:
    TreeNode<TData>(TData data)
    {
        setData(data);
    }

    TreeNode<TData>(TData data, const TreeNode<TData>& leftNode, const TreeNode<TData>& rightNode)
    {
        setData(data);
        setLeft(leftNode);
        setRight(rightNode);
    }

    void setLeft(const TreeNode<TData>& leftNode)
    {
        Left = &leftNode;
    }

    void setRight(const TreeNode<TData>& rightNode)
    {
        Right = &rightNode;
    }

    TreeNode<TData> getLeft() const
    {
        if (hasLeft())
        {
            return Left;
        }
    }

    TreeNode<TData> getRight() const
    {
        if (hasRight())
        {
            return Right;
        }
    }

    TData getData() const
    {
        return Data;
    }

    bool hasLeft() const
    {
        if (Left != nullptr)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    bool hasRight() const
    {
        if (Right != nullptr)
        {
            return true;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    string toString() const
    {
        string treeString = "";
        if (hasLeft())
        {
            treeString += Left->toString();
        }
        treeString += to_string(Data);
        if (hasRight())
        {
            treeString += Right->toString();
        }
        return treeString;
    }
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    TreeNode<int> IntTree(1, TreeNode<int>(1), TreeNode<int>(2));
    cout << IntTree.toString() << endl;
    return 0;
}

一些指导或进一步推荐的资源会很棒。

Answer 1

您的 setLeft 和 setRight 函数敲响了警钟。存储通过引用传递的对象的地址是很严重的自找麻烦，因为调用者可能会破坏该对象，然后您会留下 Left 和 Right 的悬垂指针.

事实上，这正是您所做的。您将临时对象传递给构造函数，将它们的地址存储在 Left 和 Right 中。然后调用 IntTree.toString()，它会尝试使用指向不再存在的对象的指针。

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要解决此问题，您需要对节点使用手动生命周期管理。这意味着必须通过 new 创建节点。您可以选择使用原始指针(在这种情况下，您会仔细记录您的接口(interface)，注意调用者应该调用 new，传入指针，而不是调用 delete 之后)。

另一种选择是使用智能指针来跟踪对象的所有权，但是在这样做之前您还有一些其他问题需要解决。

具体来说，treeNode 当前不遵循 Rule of Three .解决这个问题非常重要。至少，disable copying这样你就不会不小心复制了一个treeNode(在你开始遵循三规则之前它不会正常运行)。

使用智能指针类意味着您可以遵循零法则而不是三法则，这使得代码更加简洁(尽管如果您是 C++ 的新手，可能很难直接做到，但没有任何除了 SO，我还知道很好的在线教学资源)。