C++:为什么这些函数使用 vector 的不同拷贝？

Question

我遇到了类函数对 vector 的不同拷贝进行更改的问题，而不是对保存在相应对象实例中的拷贝进行更改。

主要功能说明: 这是主要功能。它首先创建一个 Mats 类的对象 Menno，该对象使用其构造函数进行初始化，并具有一个名为 F 的 int 类型的私有(private) vector 充满值-1。然后它用于创建一个名为 Calli 的 Calculator 类对象。对象 Menno 保存在 Calli 中名为 Matrices 的 Mats 类型的私有(private)对象变量中。最后，Calli 的 getMatrices() 函数返回 Matrices，并对此执行 printF()对象变量，它会更改 F 中的值，并且应该始终更改 F。

问题: 执行程序后可以看出，printF() 和 setf() 所做的更改不会保存在对象变量 Matrices 中。这让我认为构造函数中 F 的初始化效果很好，但函数随后使用该 vector 的其他拷贝而不是保存的拷贝。

背景: 作为一名 Java 程序员，我被建议在大多数情况下使用指针，但我仍然无法理解为什么这段代码不能按预期工作。我最近研究了 C++ 作为一种编程语言，浏览了 newbostons 视频指南并打印了语法列表，但它们对我没有帮助。任何解释表示赞赏!

// main function
#include "Calculator.h"
#include "Mats.h"
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    int N = 4;
    Mats Menno(N);
    Calculator Calli(Menno);
    Calli.getMatrices().printF();
    Calli.getMatrices().setf(2,1);
    Calli.getMatrices().printF();
}

// Calculator header
#ifndef CALCULATOR_H
#define CALCULATOR_H
#include "Mats.h"
#include <vector>

class Calculator
{
    public:
        Calculator(Mats M);
        Mats getMatrices();
    protected:

    private:
        Mats Matrices;
};

#endif // CALCULATOR_H

// Calculator cpp
#include "Calculator.h"
#include "Mats.h"
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

Calculator::Calculator(Mats M)
: Matrices(M)
{
}

Mats Calculator::getMatrices(){
    return Matrices;
}

// Mats header
#ifndef MATS_H
#define MATS_H
#include "Calculator.h"
#include <vector>

class Mats
{
    public:
        Mats(int N);
        int getf(int i);
        void setf(int i, int fh);
        std::vector<int> getF();
        void printF();
    protected:

    private:
        std::vector<int> F;
};

#endif // MATS_H

// Mats cpp
#include "Calculator.h"
#include "Mats.h"
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

Mats::Mats(int N)
{
    std::vector<int> Fh;
    F = Fh;
    F.resize(N);
    for (int i = 0;i<N;i++){
        F[i] = -1;
    }
}

int Mats::getf(int i){
    return F[i];
}

void Mats::setf(int i, int fh){
    F[i] = fh;
}

std::vector<int> Mats::getF(){
    return F;
}

void Mats::printF(){
    F[1] = 300;
    cout << "F: " << endl;
    for (int i = 0; i<F.size(); i++) {
        cout << F[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    F[1] = 200;
}

Answer 1

因为

 Mats getMatrices();

返回类成员的拷贝。将其更改为通过引用返回:

 Mats &getMatrices();

请注意，通过引用返回类成员会产生某些您需要理解的后果。您将在您最喜爱的 C++ 书籍中找到所有详细信息。

这里发生的事情是你 self 描述的 Java 背景造成了阻碍。 C++ 类的工作方式与 Java 类根本不同。您需要忘记关于类的所有知识，就像您在 Java 中所了解的那样，并专注于从基础知识学习 C++ 类的工作原理。