分配结构列表的向量

Question

我有一个类，它的成员是结构列表的向量，我想动态分配列表和列表中的元素。我不知道为什么，但由于某种原因，即使我正在添加元素，我的列表似乎也是空的。

代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>

using namespace std;

template <class Weight>
class Graph {
private:
    struct Edge {
        int node;
        Weight weight;
    };

    vector<list<Edge>> nodes;
public:
    Graph(int numberOfNodes) {
        int i;
        for (i=0; i < numberOfNodes; ++i) {
            nodes.push_back(*(new list<Edge>));
        }
    }

    void addEdge(int nodeA, int nodeB, Weight weight, bool bothWays= false) {
        if (bothWays) {
            addEdge(nodeB, nodeA, weight);
        }
        list<Edge> edgesA= nodes.at(nodeA);
        Edge *edge= new Edge;
        edge->node = nodeB;
        edge->weight = weight;
        edgesA.push_back(*edge);
    }


    void print() {
        unsigned int i;
        list<Edge> edges;
        for(i=0; i < nodes.size(); ++i) {
            cout << "Node " << i << ". Edges: ";
            edges= nodes.at(i);
            typename list<Edge>::iterator iterator = edges.begin();
            typename list<Edge>::iterator end = edges.end();
            for (; iterator != end; ++iterator) {
                cout << "Node " << iterator->node << ". Weight: " << iterator->weight;
            }
            cout << endl;
        }
    }
};


Graph<int> generateRandomGraph(int numberOfNodes) {
    Graph<int> g(numberOfNodes);
    int i, j, weight=22;
    for(i=0; i < numberOfNodes; ++i) {
        for(j=i; j < numberOfNodes; j++) {
            g.addEdge(i, j, weight, true);
        }
    }
    return g;
}


int main() {
    Graph<int> g= generateRandomGraph(3);
    g.print();
}

它正在打印这个：

Node 0. Edges: 
Node 1. Edges: 
Node 2. Edges: 

好像列表是空的。试图使用调试来找出问题所在，但没有运气。我来自 ANSI C 背景，但我仍然不确定 new 关键字是如何工作的。我应该在我的向量中存储一个指向列表的指针吗？我应该在我的列表中存储一个指向我的结构的指针吗？

如果答案还可以提供如何在类的析构函数上释放内存，我将不胜感激。

注意：该模板是为了让我的 Graph 上的权重可以定义为 int 或 float。

编辑：我只想补充一点，我之前没有使用任何硬编码指针。您在此处看到的代码是我经过几个小时的反复试验后得到的。

Answer 1

正如 cmets 中所述，这里的内存管理存在许多问题，但边列表保持为空的原因是 addEdge(...) 中的代码。

如果你把它改成这样：

void addEdge(int nodeA, int nodeB, Weight weight, bool bothWays= false) {
    if (bothWays) {
        addEdge(nodeB, nodeA, weight);
    }
    Edge edge;
    edge.node = nodeB;
    edge.weight = weight;
    nodes.at(nodeA).push_back(edge);
}

您将摆脱其中一个内存管理问题，并拥有一个边列表。为清楚起见，前面的代码复制了边列表，并将新边添加到副本中，而不是原始列表。

我可以看到的另一个内存管理问题是在构造函数中。这是一个没有内存管理问题的音译。还有其他方法可以使用vector 上的resize(...) 方法来执行此操作，这些方法涉及更少的代码（留作练习）：

Graph(int numberOfNodes) {
    int i;
    for (i=0; i < numberOfNodes; ++i) {
        nodes.push_back(list<Edge>());
    }
}

还有几件事我会做不同的事情，但您可能希望将其带到 codereview.stackexchange.com 进行完整审查。

Answer 2

Graph(int numberOfNodes) 
{
    int i;
    for (i=0; i < numberOfNodes; ++i) 
    {
        //nodes.push_back(*(new list<Edge>));
                            ^^^^^^^^^^^^^^ memory leak
       nodes.push_back(list<Edge>()); // adds an empty list to the vector
    }
}

这修复了内存泄漏 #1。

list<Edge> edgesA= nodes.at(nodeA);
Edge *edge= new Edge;
edge->node = nodeB;
edge->weight = weight;
edgesA.push_back(*edge);
                 ^^^^^ memory leak

修复它：

list<Edge> edgesA= nodes.at(nodeA);
Edge edge; // no need for heap allocation!
edge.node = nodeB;
edge.weight = weight;
edgesA.push_back(edge);

iterator 是迭代器变量名称的可怕名称。

void print() 
{
    std::for_each(nodes.begin(), nodes.end(), [](const list<Edge>& l)
    {
        std::for_each(l.begin(), l.end(), [](const Edge& e)
        {
            std::cout << "Node " << e.node << ". Weight: " << e.weight;
        });
        std::cout << std::endl;
    });
}

这应该可以解决您的输出问题。

您还对列表的副本而不是实际列表进行操作：

list<Edge> edgesA= nodes.at(nodeA);

您应该将其声明为：

list<Edge>& edgesA= nodes.at(nodeA);
//        ^^ This makes it a reference instead of a copy