将对象的地址添加到循环中的向量答案

【问题标题】：Add addresses of Objects to a vector in loop将对象的地址添加到循环中的向量
【发布时间】：2016-08-12 10:25:31
【问题描述】：

我需要创建几个对象并将它们放在一个列表中（为此我使用 std::vector）。此外，我需要列表项指向对象的地址，以便我对对象所做的更改也反映在列表中。但问题是，列表中的每个项目都指向循环中创建的最后一个对象。

    for(int i=0;i<50;i++){
        for(int j=0;j<50;j++){
            Grass g1;
            g1.position.x = i;
            g1.position.y = j;
            grassList.push_back(&g1);
        }
    }

列表中草对象的属性应该是..

[0,0]
[0,1]
[0,2]
.
.
.
.
[49,49]

但事实证明……

[49,49]
[49,49]
[49,49]
[49,49]
.
.
.
[49,49]

【问题讨论】：

要么按值推送，要么创建一个新的 Grass 对象（如使用“new”运算符）。 g1 是在堆栈上创建的，基本上是您一遍又一遍地使用其地址的同一个对象。

标签： c++ loops pointers

【解决方案1】：

您正在将指向 局部变量 的指针推送到向量。局部变量在其作用域结束时被销毁（在本例中为倒数第二个 }）。因此，在} 之后取消引用这些指针中的任何一个都是未定义的行为。您看到的输出是未定义行为的完全有效结果。

在这里使用指针是没有意义的。仅在绝对必要时使用它们（包括new）。欲了解更多信息，请参阅Why should I use a pointer rather than the object itself?

这是正确的方法：

std::vector<Grass> grassList;
         // ^^^^^ not pointers!

for(int i=0; i<50; ++i) {
    for(int j=0; j<50; ++j) {
        Grass g1;
        g1.position.x = i;
        g1.position.y = j;
        grassList.push_back(g1);
    }
}

【讨论】：

“在这里使用指针没有意义”可能过于绝对。在大多数情况下，使用对象向量可能效果很好，但 OP 可能的特定需求也可能不会被涵盖。链接问题中接受的答案更加谨慎：“您应该只在需要时使用动态存储持续时间。”
一开始我没有使用指针。我做的和你上面写的完全一样。但问题是，当我在代码的其余部分（向量列表之外）中对这些对象进行更改时，它们并没有反映在列表中（出于显而易见的原因）。也许我应该直接从列表本身引用对象。谢谢你说清楚。

【解决方案2】：

如果您习惯于使用变量引用计数的其他语言，您可能已经预料到了

Grass g1;

在循环的每次迭代中都创建了一个新的“草”对象。不是，C++ 不是引用计数语言。

相反，它在堆栈上创建了一个作用域局部变量。

因为您是在循环中执行此操作，所以它可能每次都位于内存中的同一位置。

您将需要：

不用指针，只需让你的容器成为 Grass 对象的容器：让容器为你处理分配。
使用 C++11 的 unique_ptr 和 C++14 的 make_unique 为循环的每次迭代动态创建 Grass 实例。当包含 unique_ptrs 的向量超出范围时，它们将被自动释放。
使用new和delete关键字手动分配和释放Grass对象指向。

选项 1：

#include <vector>

struct Grass {
    struct {
        int x, y;
    } position;
};

int main() {
    std::vector<Grass> grassList;
    for(int i=0;i<50;i++){
        for(int j=0;j<50;j++){
            Grass g1;
            g1.position.x = i;
            g1.position.y = j;
            grassList.push_back(g1);
        }
    }  
}

现场演示：http://ideone.com/DQs3VA

选项 2：

#include <memory>
#include <vector>

struct Grass {
    struct {
        int x, y;
    } position;
};

int main() {
    std::vector<std::unique_ptr<Grass>> grassList;
    for(int i=0;i<50;i++){
        for(int j=0;j<50;j++){
            auto g1 = std::make_unique<Grass>();
            g1->position.x = i;
            g1->position.y = j;
            grassList.push_back(std::move(g1));
        }
    }   
}

现场演示：http://ideone.com/hJUdwR

选项 3：

#include <vector>

struct Grass {
    struct {
        int x, y;
    } position;
};

int main() {
    std::vector<Grass*> grassList;
    for(int i=0;i<50;i++){
        for(int j=0;j<50;j++){
            Grass* g1 = new Grass;
            g1->position.x = i;
            g1->position.y = j;
            grassList.push_back(g1);
        }
    }
    // ...
    for (auto& g1: grassList) {
        delete g1;
    }
    grassList.clear();
}

现场演示：http://ideone.com/GTk7ON

【讨论】：

std::list?真的吗？ — Why you should avoid Linked Lists.
@tuple_cat 根据他的命名猜测他使用的容器。不是我选择的容器。
知道这不是您选择的容器，我松了一口气，但我想知道您为什么在示例中使用它。此外，引用 OP：“我正在使用 std::vector”
@tuple_cat 错过了，更改了类型。
非常感谢。你解释得很清楚。

【解决方案3】：

如果出于任何（未指定）原因需要存储指向对象位置的指针，则需要此

std::vector<Grass*> grassList;  // Assumed you already have something like this
for(int i=0;i<50;i++){
    for(int j=0;j<50;j++){
        Grass* gp1 = new Grass;
        gp1->position.x = i;
        gp1->position.y = j;
        grassList.push_back(gp1);
    }
}

这避免了您存储的指针指向的对象的破坏。参见，例如，Creating an object: with or without `new` 您必须注意适当地删除带有delete 的对象以释放内存。

但根据您的需要，您也可以使用对象数组而不是指针数组，如 tuple_cat 所建议的那样。

【讨论】：