c++ - 如何复制具有嵌套类(包含指向外部类的指针成员)的类的实例？

Question

这里是新手 C++ 程序员。假设我有一个 Outer 类和一个 Inner 类嵌套。 Inner 包含一个指向 Outer 的指针成员，在构造期间设置。 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 vector 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;
}

当创建 Outer 的新实例并调用 AddNewInner() 将 Inner 添加到 vector 时，这可以正常工作。但是，当我尝试创建 Outer 实例的拷贝时，我遇到了一个问题:Outer 拷贝的 Inner vector 不指向拷贝(本身)，它们仍然指向原始 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!

我需要拷贝中的 Inners vector 指向拷贝，而不是原始拷贝。完成此任务的最佳方法是什么，或者是否有其他方法可以完成相同的操作？

Answer 1

正确，这是预期的行为。当您在 C++ 中创建对象的拷贝时，编译器使用复制构造函数。如果您还没有为类编写自己的复制构造函数，那么它会使用编译器生成的复制构造函数，该构造函数只是依次为每个成员运行(可能生成的)复制构造函数。

因此，当复制 Outer 时，事件顺序如下:

• 编译器运行Outer的(生成的)复制构造函数
• 这将运行 std::vector 的复制构造函数。该构造函数为新 vector 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，它仅复制成员指针(仍指向原始 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来更新指针如你所愿。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赋值的内容:-)。