如何复制 class 的实例，其中嵌套 class 包含指向外部 class 的指针成员？

Question

这里是 C++ 程序员新手。假设我有一个 class Outer 和一个嵌套的 class Inner。 Inner 包含一个指针成员，在构造期间设置为 Outer。 Outer 包含一个 AddNewInner() 函数，它创建一个指向自身的新 Inner 并将其添加到一个向量中。

class Outer {

public:

    class Inner {
    public:
        Inner(Outer* outerParent) : mOuterParent(outerParent) {}
        Outer* mOuterParent;
    }

    void AddNewInner() {
        Inner newInner(this);
        mInnersVec.push_back(newInner);
    }

    vector<Inner> mInnersVec;
}

这在创建 Outer 的新实例并调用 AddNewInner() 以将 Inners 添加到向量时工作正常。但是，当我尝试创建 Outer 实例的副本时，我遇到了一个问题：Outer 副本的 Inners 向量不指向副本（本身），它们仍然指向原始 Outer。

Outer outerA;
outerA.AddNewInner(); 
Outer* ptrA = outerA.mInnersVec[0].mOuterParent; // this points to outerA, good!

Outer outerB = outerA;
Outer* ptrB = outerB.mInnersVec[0].mOuterParent; // this still points to outerA, bad!

我需要副本中 Inners 的向量指向副本，而不是原件。完成此任务的最佳方法是什么，或者是否有其他方法可以完成同样的事情？

Answer 1

您需要为您的 class 使用自定义 copy constructor/assignment operator。这将允许您对 Outer* mOuterParent 变量进行深度复制；可能会创建一个新的。

复制指针时，您复制的是指向内存中特定地址 space 的变量。复制指针只会让您能够通过两个 'accessor variables'.

访问相同的 'true variable'

在您的示例中，特定 outer 对象的 Outer* mOuterParent 变量将始终指向 outer class 由该指针指向，无论您复制了多少个特定对象。

Answer 2

正确，这是预期的行为。在 C++ 中创建对象的副本时，编译器使用 复制构造函数 。如果您还没有为 class 编写自己的复制构造函数，那么它会使用编译器生成的复制构造函数，它只是依次为每个成员运行（可能生成的）复制构造函数。

所以当复制一个 Outer 时，事件的顺序是这样的：

编译器为 Outer
这会运行 std::vector 的复制构造函数。这个构造函数为新的vector分配存储空间，然后依次为每个元素运行复制构造函数
因此 Inner 的（生成的）复制构造函数针对每个元素运行，它只复制成员指针（仍然指向原始 Outer）。

为了在复制 Outer 时更新 Inner 元素，您需要为 Outer 编写一个自定义复制构造函数，它可以根据需要更新指针。像这样：

Outer::Outer(const Outer& other)
    : mInnersVec(other.mInnersVec) // Do initial vector copy
{
    // Update vector elements
    for (auto& elem : mInnersVec) {
       elem.mOuterParent = this;
    }
}

请注意，每当您编写自定义复制构造函数时，您几乎总是也需要编写自定义赋值运算符。我建议您阅读您最喜欢的 C++ 教科书中的复制和赋值 :-)。

如何复制 class 的实例，其中嵌套 class 包含指向外部 class 的指针成员？

How do I copy an instance of a class with a nested class containing a pointer member to the outer class?

c++

pointers

copy

inner-classes

outer-classes