类在同一内存位置创建另一个类的多个对象（C++）

Question

所以，我有一个包含另一个类的向量的类。每当我尝试将新对象推入此向量时，它每次都会在相同的内存位置创建该对象。

（希望）相关代码：

class FSM{
    private:
        std::vector<Node> nodeList;
        int cap;
        int obs;
        int topNode;

    public:
        FSM(int nodeCap, int numObs){
            cap = nodeCap;
            obs = numObs;
            topNode = -1;
        }

        bool addNode(){
            if (isFull()) return false;
            nodeList.push_back(Node(obs));
            topNode++;
            return true;
        }

现在，如果我在我的主函数中创建一个独立的 Node 对象并计算 &node，我会得到不同的内存位置。但是在 FSM 类中创建的总是相同的。此外，如果我更改 FSM 类存储的节点之一中的任何内容，它会更改所有节点。我不知道发生了什么。

编辑：根据要求，这里是 Node 类。只是发布整个事情，不确定什么是相关的。

class Node{
    private:
        std::vector<int> connects;
        int action;

    public:
        Node(int numObs){
            for(int i = 0; i < numObs; i++){
                connects.push_back(-1);
            }
            srand(time(NULL));
        }

        void setConnections(std::vector<int> newVec){
            for (int i = 0; i < connects.size(); i++){
                connects[i] = newVec[i];
            }
        }

        int getConnection(int index){
            return connects[index];
        }

        std::vector<int> getConnectionList(){
            return connects;
        }

        void setAction(int act){
            action = act;
        }

        int getAction(){
            return action;
        }

        void setRandomConnections(int numNodes){
            for (int i = 0; i < connects.size(); i++){
                connects[i] = rand() % numNodes;
            }
        }
};

编辑第二个：这是我的主要工作。

int main(){
FSM myFSM(5, 3);
while (!myFSM.isFull()){
    myFSM.addNode();
    std::cout << &myFSM.getTopNode(); // getTopNode() returns the most recent
                                              // node.
}
}

Answer 1

如果 getTopNode 做了我认为的那样，那么您正在打印一个临时对象的地址（也就是顶部节点的副本，而不是顶部节点本身）。所以那个代码是没有意义的。

Here我已经实现了FSM中节点位置的打印功能：

void printNodeLocations()
{
    for(Node& n : nodeList) { std::cout << &n << std::endl; }
}

我得到了不同的结果：

0x8ad3018
0x8ad301c

编辑：我无法重现您声称更改一个节点会更改所有节点的说法。 See updated code

Answer 2

这一行：

std::cout << &myFSM.getTopNode();

可能会打印临时对象的地址，而不是向量中的实际对象。如果您不是按引用返回而是按值返回，这将是正确的。

所以如果每次都在同一个位置创建临时的，这并不奇怪，因为在临时死后，它在内存中的位置可以在以后再次使用。

为了获取实际对象而不是它的副本，getTopNode() 需要这样做：

Node& FSM::getTopNode()
{
    if (nodeList.empty()) {
        // Up to you how to handle this error.
    }
    return nodeList.back();
}

当然，如果你当前的 getTopNode() 实现实际上已经返回了一个指针：

Node* FSM::getTopNode()

那么你的问题是你打印出指针的地址而不是指针本身。在这种情况下，您应该打印：

std::cout << myFSM.getTopNode();

Answer 3

没有发生与你类似的事情。

#include <iostream>
#include <vector>

class Node{
    private:
        std::vector<int> connects;
        int action;

    public:
        Node(int num){
            for(int i = 0; i < num; i++){
                connects.push_back(i);
            }

        }
    std::vector<int> getConn()
    {
        return connects;
    }
};

class FSM{
    private:
        std::vector<Node> nodeList;
    public:
        FSM(){}
    void addNode(int size){
        Node l(size);
        std::cout<<"temp_address "<<&l<<"\n";   
        nodeList.push_back(l);//use of default copy constructor
    }
    void printList(){
        std::vector<int> p;
        for (int i=0; i<nodeList.size(); i++)
        {
            std::cout<<"Node_arr_num "<<i<<" mem_address "<<&nodeList[i]<<"\nConnections:";
            p=nodeList[i].getConn();
            for (int j=0; j<p.size(); j++)
                std::cout<<" "<<p[j];   
            std::cout<<"\n";
        }
    }
};

int main()
{
FSM f;
f.addNode(5);
f.addNode(10);
f.addNode(3);
f.printList();
return 0;
}

Result:

temp_address 0xbfea7660
temp_address 0xbfea7660
temp_address 0xbfea7660
Node_arr_num 0 mem_address 0x8dab098
Connections: 0 1 2 3 4
Node_arr_num 1 mem_address 0x8dab0a8
Connections: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Node_arr_num 2 mem_address 0x8dab0b8
Connections: 0 1 2

当您的应用程序增长时，请小心添加节点。如果Node 更复杂（包含动态分配内存的字段），则必须使用类Node 的显式复制构造函数复制临时l 对象（或您的Node(obs)）。