c++ - 如何在两个类之间创建指针？

Question

我想制作火车类和汽车类。我想在火车里放三节车厢。汽车彼此指向，因此我可以轻松地从一辆汽车到另一辆汽车。

class Train{   
 // link other car, so i can go from one to another 
 // pointer to the engine 

};
class car{   
 // cargo weight and pointer to next car and way to know we are in caboose
};

这是我做的:

main.cpp

#include <iostream>
#include "Train.h"
int main()
{
    Train* engine;
    car* cars = new car();
    return 0;
}

头文件:

#ifndef TRAIN_H
#define TRAIN_H
class Train
{
  public:
    Train()
    {
        int* space = new int [3];
    }

    ~Train();
};

class car
{
   public:
      int cargo_weight;
      int wieght;
      car()
      {
        int* number = new int [3];
      }
      ~car();
       car* Next;       
       private:     
         car* head;
         car* tail;
 };
#endif

Answer 1

首先，题外话:

Train(): firstCar(nullptr)
{
    int* space = new int [3];
}

space 是一个指向 int 的指针。如果你想容纳 Car 并没有多大用处，但令人讨厌的是 space 只存在于 Train 的大括号内构造函数。它指向的三个整数都丢失了。不是删除或释放，而是丢失，并且没有指针告诉您在哪里可以找到这 3 个 int，很难释放它们的内存。这称为内存泄漏，通常被认为是糟糕的场景。

Next，Car 有head、tail 和next。这使得 Car 既是链表元素又是链表。相当奇怪，可能没有必要。让 Train 充当链表。它有理由知道 Car 的链，而每辆车除了下一个，可能还有前一个 Car 之外，没有理由知道任何其他信息。

然后……

您似乎想在 Train 中将最多三个 Car 链接在一起。 Train 需要的第一件事是指向链中第一个 Car 的指针。

class Train
{
  private:
    Car * firstCar;
  public:
    Train(): firstCar(nullptr) // ensure that the first car point at a sentinel value
                               // otherwise we're in for a while world of hurt later
    {
    }

    ~Train();
};

并且您需要一种添加汽车的方法。

bool linkCar(Car * newcar)
{
    if (firstCar != nullptr) // if there is no first car. 
                             // See told you we'd need a sentinel!
    { 
        firstCar = newcar; // this car is the first car
    }
    else
    {
        firstCar->linkCar(newcar); //tell the first car to link to the new car
    }
}

这意味着 Car 需要一个 linkCar 方法

bool linkCar(Car * newcar)
{
    if (next != nullptr) // if this car is the last car in the train add the new car here 
    {
        next = newcar;
    }
    else
    { // not the last car. Keep looking until we find the last car
        next->linkCar(newcar);
    }
}

为了让它工作，Car::next 必须在构造函数中初始化为 nullptr。

car():next(nullptr)
{
}

不幸的是，除非讲师要求您构建汽车的单链表，否则这种方法有点糟糕。一方面，您需要大量额外的簿记来阻止您添加第四辆车。您可能需要一堆额外的逻辑来释放您分配的所有汽车。您必须确保调用放车逻辑。而且，如果讲师想要一个双向链表，我上面的内容充其量只是提供了一个起点。幸运的是，在 Stack Overflow 上有数十个(如果不是数千个)如何构建双向链表的示例。

相反，存储一个 std::vector 汽车

class Train
{
  private:
    std::vector<Car> cars;
  public:
    Train()
    {
    }
    bool addCar(Car &newcar)
    {
        if (cars.size() < 3)
        {
            cars.push_back(newcar);
        }
    }
};

请注意，我们不再需要析构函数，因为我们没有任何需要销毁的东西。 std::vector 为我们处理所有这一切。

汽车除了自己之外不需要知道任何事。不需要链接到下一辆车。不需要析构函数，因为所有 car 的资源都是 self 管理的。

class car
{
   private:
      int cargo_weight;
      int weight;
   public:
      car()
      {
      }
 };

可能应该扩展 car 构造函数来设置权重，以便每辆汽车都准备好开箱即用。

car(int c_weight, int car_weight): 
    cargo_weight(c_weight),
    weight(car_weight)
{
}