在管理类指针 C++ 的队列时，向量成员丢失

Question

我有一个名为 AClass 的非常简单的类，它有两个成员：一个 int 和一个 int 向量。在我的程序中，我试图使用指向该类对象的指针队列和该队列上的 while 循环，直到它为空。在那个 while 循环中，我有时会创建新对象并将它们添加到队列中以进行一些处理。我遇到的问题是在该循环中创建的对象似乎丢失了向量成员。虽然 int 成员是可访问的。我不太明白为什么......

这是一个说明我的问题的代码小示例。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <string>


class AClass
{
public:
    int a_number;

    std::vector<int> a_vector;

    void print()
    {
        std::cout << "a number: " << a_number << std::endl;
        std::cout << "a vector: ";

        for (size_t i = 0; i < a_vector.size(); i++)
        {
            std::cout << a_vector[i] << "  ";
        }
        std::cout << std::endl;
    }
};


int main()
{
    std::queue <AClass*> aclass_pointers_queue;

    AClass first_aclass_object;
    first_aclass_object.a_number = 2;
    first_aclass_object.a_vector = { 1,2,3,4,5 };

    aclass_pointers_queue.push(&first_aclass_object);

    int some_break_condition = 1;

    while (!aclass_pointers_queue.empty())
    {
        AClass* current_class_object = aclass_pointers_queue.front();
        current_class_object->print();
        aclass_pointers_queue.pop();

        AClass another_aclass_object;
        another_aclass_object.a_number = 3;
        another_aclass_object.a_vector = { 5,4,3,2,1 };

        aclass_pointers_queue.push(&another_aclass_object);

        if (some_break_condition >= 2)
        {
            break;
        }
        some_break_condition++;
    }

    return 0;
}

这是输出：

a number: 2
a vector: 1  2  3  4  5
a number: 3
a vector:

在 while 循环中创建的对象的向量不会打印任何内容。它的大小为零。

Answer 1

您的程序由于指向本地对象的悬空指针而表现出未定义行为，该对象的生命周期以该对象在其中创建的块结束（在您的情况下为while 循环）。在您的情况下，最简单的解决方案是按值而不是按指针存储对象，并让 std::queue 正确管理对象的生命周期。在更复杂的场景中（比如您不想移动/复制对象，或者队列可以多次包含同一个对象），您可以考虑通过智能指针（共享或唯一）将动态分配的对象存储在队列本身或其他地方，这样您将确保您的队列不包含悬空指针。

Answer 2

在while 循环中，您正在添加指向队列的指针，该指针指向局部变量的地址。在循环的下一次迭代中，该变量死亡，并且您拥有的指针不再有效。

添加到队列中的第一个指针是在main 期间存在的对象的地址，因此该指针是有效的。

您可以为添加到队列中的指针分配内存。但是，如果您选择走那条路，您应该更喜欢使用 std::unique_ptr 之类的东西，而不是原始指针。