在 C++ 中通过引用传递类成员函数返回值

Question

我一直在寻找解决这个问题的方法，但似乎找不到。我确信这个一般性问题之前已经在某个地方被问过，但希望你能帮助解决我的具体情况...

我有一个类模板 someClass ，其中包含以下（私有）成员：

int     size_x;
int     size_y;
int     size_total;
T *     grid;

someClass 包含一个如下所示的构造函数：

someClass (const int x, const int y)
: size_x (x), size_y (y), size_total (x*y)
{
    grid = new T [size_total];
}

一个如下所示的复制构造函数：

someClass (const someClass & rhs)
{
    size_x = rhs.size_x;
    size_y = rhs.size_y;
    size_total = rhs.size_total;
    grid = new T [size_total];
    memcpy(grid, rhs.grid, size_total*sizeof(T));
}

一个如下所示的成员函数：

T * retGrid (void) const
{
    return grid;
}

以及一个如下所示的赋值运算符：

someClass & operator= (const someClass & rhs)
{
    if (this != &rhs)
    {
        size_x = rhs.size_x;
        size_y = rhs.size_y;
        size_total = rhs.size_total;
        grid = new T [size_total];
        memcpy(grid, rhs.grid, size_total*sizeof(T));
    }

    return *this;
}

我正在尝试传递以下两个 someClass对象

someClass<double> *I1 = new someClass<double>(10,10);

someClass<double> I2 = *I1;

到someClass之外的函数具有以下原型的类：

int someFunction(double *arr);

此调用工作正常：

int status;
status = someFunction(I1->retGrid()); // Properly working function call

但这不行

status = someFunction(&I2.retGrid()); // Compiler gives error that says "error: invalid lvalue in unary &"

如果我像这样调用 someFunction ：

status = someFunction(I2.retGrid()); // Compiler gives no error but function returns error value in status

代码编译但我收到运行时错误（来自另一个函数调用的错误状态值）在 someFunction 内）。

如何正确地将 I2 传递给 someFunction？

非常感谢...

Answer 1

您正在尝试获取 retGrid 返回的临时对象的地址（在本例中是一个指针，但这并不重要）。因此您不能使用 & 方法。

如果没有＆符号，您会将内部数组从I2传递到someFunction。如果这对您来说不好（即因为您收到某种运行时错误），请考虑复制该数组并将其传递给 someFunction 。

Answer 2

当类中有指针并且必须为每个对象分配内存时，您需要定义复制构造函数和赋值运算符。您只添加了后者。该初始化

someClass<double> I2 = *I1;

实际上是使用复制构造函数执行的，而不是使用赋值运算符。它与 相同

someClass<double> I2(*I1);

但是，这是错误的，因为您只为网格分配内存。但是如果网格已经被分配（从之前的分配中），你就会泄漏内存。所以它应该看起来像这样：

someClass & operator= (const someClass & rhs)
{
    if (this != &rhs)
    {
        size_x = rhs.size_x;
        size_y = rhs.size_y;
        size_total = rhs.size_total;
        delete [] grid;
        grid = new T [size_total];
        memcpy(grid, rhs.grid, size_total*sizeof(T));
    }

    return *this;
}

Answer 3

第一个问题：为什么不使用 std::vector ，而不是
尝试自己管理内存。你不显示
析构函数；我想你释放了那里的内存。但有
仍然存在问题：

• 在复制构造函数中，您使用memcpy。这不是问题
  当您实例化 double 时，但这可能是一个问题
  对于其他类型。您应该使用 std::copy。

• 如果您使用的是 std::vector，并且仍需要 retGrid
  返回一个 T*，它将是 return &grid[0];。

• 赋值运算符已损坏。它泄露了任何以前的
  内存，如果new失败，它会将对象留在
  不一致的状态。 （必须检查自分配是
  通常是出现问题的提示。）正确的分配
  操作员将在更改之前执行所有可能失败的操作
  对象中的任何东西。您可能会搜索有关的信息
  交换习惯用法，但类似下面的内容也可以
  工作：

。

SomeClass&
SomeClass<T>::operator=( SomeClass const& other )
{
    T* newGrid = new T[other.size_total];
    std::copy( other.grid, other.grid + other.size_total, newGrid );
    delete [] grid;
    size_x = other.size_x;
    size_y = other.size_y;
    size_total = other.size_total;
    grid = newGrid;
    return *this;
}

如果 size_total 相等，您可能需要对此进行优化
（或size_total <= other.size_total）。

当然，如果您使用 std::vector ，编译器会生成
赋值运算符和复制构造函数就足够了；你
不必写任何东西。

• 您对I1使用指针有什么原因吗？ （或者是
  这只是一个更大背景下的产物，你可以从中
  提取了代码？）

• 关于someFunction( &I2.retGrid() );,
  someClass::retGrid() 返回一个指针。无论是否
  您通过指针或对象调用该函数。服用
  地址结果为 T**。

• 关于最后一次调用，没有什么会导致
  您向我们展示的代码中存在问题。只要 I2 是
  在范围内并且没有删除它的对象，不应该有
  问题。这是调用函数的正确方法
  目的。您的代码中的问题在其他地方。

Answer 4

我不确定您收到的运行时错误，但 status = someFunction(&I2.retGrid()); 正在将指针传递给临时对象。

运行时错误可能是由于缺少在 someClass中调用的复制构造函数所致。 I2 = *I1;

Answer 5

感谢大家提出的非常有用的评论，特别是 AAT、David Rodriguez - drbeas、James Kanze 和 Marius Bancila 的评论。

事实证明，问题出在 someFunction 内与第三方函数的接口不正确。我在睡眠后发现并修复了错误，现在调用：

status = someFunction(I2.retGrid()); // Compiler gives no error but function returns error value in status

工作正常。

但这次讨论揭示了其他非常重要的相关问题，即与我的复制构造函数和赋值运算符相关的内存管理问题以及建议使用向量。我相信这篇文章在这些优点上有很大的价值。