复制后访问对象时 C++ 程序崩溃

Question

我遇到了一个问题，我认为它与创建对象的拷贝有关。我有一个 map 类，其中包含一个 std::map，其中有一堆类定义了由其 ID 索引的不同图 block 类型，以及 vector 中的一堆图 block ，每个图 block 都有一个指向其中一个类的指针。此外，我还有另一个包含 map 的类 Scenario。

当我创建一个 Scenario 对象并尝试对其 map 执行任何操作时，问题就来了。复制指针时一定有问题，但我一直无法弄清楚。

我已尝试将代码减少到重现问题所需的代码:

#include <string>
#include <map>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

class TileInfo {
    string name;

public:
    int id;
    TileInfo() {};
    TileInfo(int id, string name);

    string getName() const;
};

TileInfo::TileInfo(int id, string name)
{
    this->id = id;
    this->name = name;
}

string TileInfo::getName() const 
{
    return name;
}

class Tile
{
public:
    TileInfo* info;

    Tile() {};
    Tile(const Tile & other, map<int,TileInfo> & info);
    Tile (TileInfo* info);

    string getName() const;
};

Tile::Tile (TileInfo* tileInfo)
{
    this->info = tileInfo;
}

Tile::Tile( const Tile & other, map<int,TileInfo> & tileInfo )
{
    map<int,TileInfo>::iterator it = tileInfo.find(other.info->id);

    if(it == tileInfo.end())
        this->info = NULL;
    else
        this->info = &(it->second);
}

string Tile::getName() const 
{
    return info->getName();
}

class Map
{
    vector <vector <Tile>> tiles;
    map <int, TileInfo> tileInfo;

public:
    void print() const;

    Map() {};
    Map(map<int,TileInfo> tileInfo);
    Map(const Map & other);

    string getName() const;
    void loadTiles();
};

Map::Map(map<int,TileInfo> tileInfo)
{
    this->tileInfo = tileInfo;
}

Map::Map(const Map & other)
{
    this->tileInfo = other.tileInfo;

    for(unsigned int i = 0; i < other.tiles.size(); i++)
    {
        vector<Tile> line;

        for(unsigned int j = 0; j < other.tiles[i].size(); j++)
        {
            Tile tmpTile = Tile(other.tiles[i][j],tileInfo);
            line.push_back(tmpTile);
        }

        this->tiles.push_back(line);
    }
}

void Map::print() const
{
    for(unsigned int i = 0; i < tiles.size(); i++)
    {
        for(unsigned int j = 0; j < tiles[i].size(); j++)
        {
            cout << "Tile at " << i << ", " << j << " is a "; cout << tiles[i][j].getName() << endl;
        }
    }
}

void Map::loadTiles()
{
    for(unsigned int i = 0; i < 3; i++)
    {
        vector <Tile> line;
        for(unsigned int j = 0; j < 3; j++)
        {
            map<int,TileInfo>::iterator ite = tileInfo.find(i);
            if( ite!=tileInfo.end())
                line.push_back(Tile(&(ite->second)));
            else
            {
                line.push_back(Tile(NULL));
            }
        }

        tiles.push_back(line);
    }
}

class Scenario
{
public:
    Map map;
    Scenario() {};
    Scenario(Map map);
};

Scenario::Scenario(Map map)
{
    this->map = map;
    this->map.print();
}

Map createMap()
{
    map<int,TileInfo> tmpInfo;

    for(unsigned int i = 0; i < 3; i++)
    {
        tmpInfo.insert(pair<int,TileInfo>(i,TileInfo(i,"testname")));
    }

    Map rtrnVal = Map(tmpInfo);

    rtrnVal.loadTiles();

    return rtrnVal;
}

int main()
{
    Map newMap = createMap();

    Scenario newScenario = Scenario(newMap);
    newScenario.map.print();
    int input;
    cin >> input;
}

Scenario 构造函数末尾的 print() 正确打印了 map 的内容，但分配场景后的那个会导致崩溃。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

存储原始 TileInfo 对象的原始 std::map 位于此处:

map<int,TileInfo> tmpInfo;

for(unsigned int i = 0; i < 3; i++)
{
    tmpInfo.insert(pair<int,TileInfo>(i,TileInfo(i,"testname")));
}

那是两对房子所在的 map 。然后你复制一张 map 。它会创建所有 TileInfo 对象的拷贝，这没问题。

Map rtrnVal = Map(tmpInfo);

但这是轮子开始脱落的地方。您在此处触发 loadTiles，它会设置您的 vector 图，以在 rtrnVal 中寻址相关的 TileInfo 对象。这段代码:

rtrnVal.loadTiles();

导致此代码。请注意，您正在将映射的 TileInfo 对象的地址推送到 vector 中。这些所在的 map 是这个对象 map 。

void Map::loadTiles()
{
    for(unsigned int i = 0; i < 3; i++)
    {
        vector <Tile> line;
        for(unsigned int j = 0; j < 3; j++)
        {
            map<int,TileInfo>::iterator ite = tileInfo.find(i);
            if( ite!=tileInfo.end())
                line.push_back(Tile(&(ite->second)));
            else
            {
                line.push_back(Tile(NULL));
            }
        }

        tiles.push_back(line);
    }
}

最后，回到我们开始的地方，你这样做:

return rtrnVal;

这会生成 Map 的拷贝，这会生成 vector map 的拷贝，其中包含指向 TileInfo 的指针rtrnVal 中的映射将在函数退出时被销毁。结果返回调用方。

Map newMap = createMap(); 

newMap 现在包含指向 createMap 中 rtrnVal 中的 TileInfo 对象的悬垂指针。

可能的解决方案

与其拥有一个包含指向 TileInfo 指针的 vector 映射，不如考虑一个包含索引的 vector 映射，其中每个索引键指向一个从 0 开始的插槽TileInfo std::vector 包含在 map 旁边。我可以看到您正在尝试做什么(跨多个单元格共享的单个 TileInfo)，因此您仍然可以从中受益。无论 map 在哪里(它们属于同一个 Map 对象)， vector 都会随行，并且复制不会造成任何损害，因为 map (索引)和 vector (的TileInfo) 将安全复制。最后你仍然得到你想要的(单数 TileInfos)但是现在用数字而不是指针索引。作为奖励，您不必在自定义复制构造器中处理将指向 TileInfo 的指针从一张 map rebase 到另一张 map 。它都是相对的 (0.. n-1)

祝你好运。