如何复制具有包含指向外部类的指针成员的嵌套类的类的实例？答案

【问题标题】：How do I copy an instance of a class with a nested class containing a pointer member to the outer class?如何复制具有包含指向外部类的指针成员的嵌套类的类的实例？
【发布时间】：2016-07-25 05:04:36
【问题描述】：

这里是 C++ 程序员新手。假设我有一个带有嵌套类 Inner 的类 Outer。 Inner 包含一个指针成员，在构造期间设置，指向 Outer。 Outer 包含一个函数 AddNewInner()，它创建一个指向自身的新 Inner 并将其添加到向量中。

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;
}

在创建 Outer 的新实例并调用 AddNewInner() 将 Inner 添加到向量时，这可以正常工作。但是，当我尝试创建 Outer 实例的副本时遇到了一个问题：Inner 的 Outer 副本的向量不指向副本（本身），它们仍然指向原始的 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!

我需要副本中的 Inners 向量指向副本，而不是原始。完成此操作的最佳方法是什么，或者是否有其他方法可以做同样的事情？

【问题讨论】：

啊....您需要阅读复制构造函数。谷歌拷贝构造函数，深拷贝，浅拷贝。有很多参考资料。

标签： c++ pointers copy inner-classes outer-classes

【解决方案1】：

正确，这是预期的行为。当您在 C++ 中创建对象的副本时，编译器使用 复制构造函数。如果您还没有为一个类编写自己的复制构造函数，那么它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Outer 时，事件的顺序是这样的：

编译器为Outer 运行（生成的）复制构造函数
这将为std::vector 运行复制构造函数。此构造函数为新向量分配存储空间，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，它只是复制成员指针（仍然指向原始的 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++ 教科书中有关复制和分配的内容:-)。

【讨论】：

【解决方案2】：

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

当你复制一个指针时，你是在复制一个指向内存中特定地址空间的变量。复制指针仅使您能够通过两个“访问器变量”访问相同的“真实变量”。

在您的示例中，特定 outer 对象的 Outer* mOuterParent 变量将始终指向该指针所指向的 outer 类的相同实例，无论该类有多少副本您制作的特定对象。

【讨论】：