c++ - 如何在 C++ 中正确地推回 vector 中的一系列对象？

Question

该程序的范围是创建一个 Container 对象，该对象存储在一个 vector Class 对象中。然后我想打印，从 vector 的所有前辈的精确类对象开始。

class Class{
public:
    Class(){
        for (int i = 0; i < 10; ++i) {
            Class c;
            c.setName(i);
            if (i > 0) {
                c.setNext(_vec,i-1);
            }
            _vec.push_back(c);
        }
    }   
};
    ~Class();
    void setName(const int& n);
    void setNext( vector<Class>& vec, const int& pos);
    Class* getNext();
    string getName();
    void printAllNext(){ //print all next Class objects including himself
        cout << _name <<endl;
        if (_next != nullptr) {
            (*_next).printAllNext();
        }
    }
private:
    Class* _next;
    string _name;
};

class Container{
public:
    Container(){
         for (int i = 0; i < 10; ++i) {
               Class c;
               c.setName(i);
               if (i > 0) {
                   c.setNext(_vec,i-1);
               }
         _vec.push_back(c);
    };
    ~Container();
    void printFromVec(const int& n){//print all objects of _vec starting from n;
    _vec[n].printAllNext();
    }; 
private:
    vector<Class> _vec;
};

int main() {

    Container c;
    c.printFromVec(5);
}

问题是 Class 对象的所有 _next 指针都是未定义的或随机的。我认为问题在于这部分代码:

class Container{
public:
    Container(){
         for (int i = 0; i < 10; ++i) {
               Class c;
               c.setName(i);
               if (i > 0) {
                   c.setNext(_vec,i-1);
               }
         _vec.push_back(c);
    };

调试我注意到已经创建的对象的指针改变了它们的值。问题是什么？我怎样才能让它发挥作用？

Answer 1

虽然代码中确实存在错误(可能是错误的复制粘贴)，但问题确实如下:std::vector 维护在动态分配的对象数组中。它以一定的初始大小开始。当您推送到 vector 时，它会填充数组的条目。当所有条目都已填满但您尝试推送更多元素时，vector 会分配更大的内存块并将对象移动或复制(无论您支持哪种元素数据类型)到新的内存位置。这就是对象地址发生变化的原因。

现在谈谈该怎么做。

解决方案 1. 使用 std::list 而不是 std::vector。 std::list是双向链表，元素一旦加入链表，就是链表项的一部分，不会改变它的地址，没有重新分配。

解决方案 2. 使用共享指针 vector 。在这种情况下，您需要动态分配每个对象并将地址放入共享指针对象中，您可以使用函数 std::make_shared() 同时完成这两项工作。然后将共享指针推送到 vector ，并将 std::weak_ptr 存储为指向上一个/下一个的指针。

解决方案 3。如果您知道 vector 中可能拥有的最大元素数，您可以保留所有元素，但在第一次推送之前做一件额外的事情 - 调用 reserve()以最大元素数作为参数的 vector 。 Vector 将分配该大小的数组并保留它，直到它被填满并且需要更多空间。但是由于您分配了您期望拥有的最大可能大小，因此永远不会发生重新分配，因此对象的地址将保持不变。

选择您认为最适合您需求的解决方案。