为什么两个结构内的向量具有相同的地址？答案

【问题标题】：Why vectors inside two struct have the same address?为什么两个结构内的向量具有相同的地址？
【发布时间】：2020-06-03 20:49:23
【问题描述】：

为了避免重复代码，我想构建这个通用结构。我希望 scaledown24 结构内的 numbers24 向量与 scaledown32 结构内的 numbers32 向量不同。所以当我做出改变时，他们将无法相互影响。但是当我运行程序时， printAddress 函数显示两个向量的地址是相同的。我怎样才能解决这个问题。谢谢。

#include <iostream>
#include <vector>

struct ScaleDown24{
    static std::vector<int> getVector() {
        std::vector<int> numbers24(3);
        return numbers24;
    };
    static inline void printAddress(std::vector<int>sumNumbers ) {
        std::vector<int> *p = &sumNumbers;
        std::cout << p << "\n";
    }
};

struct ScaleDown32{
    static std::vector<int> getVector() {
        std::vector<int> numbers32(4);
        return numbers32;
    };
    static inline void printAddress(std::vector<int>sumNumbers ) {
        std::vector<int> *p = &sumNumbers;
        std::cout << p << "\n";
    }
};

template<typename ScaleFunction>
void scaleDown(){
    std::vector<int>sumNumbers = ScaleFunction::getVector();
    ScaleFunction::printAddress(sumNumbers);

}

int main()
{
    scaleDown<ScaleDown24>();
    scaleDown<ScaleDown32>();
    return 0;
}

【问题讨论】：

标签： c++

【解决方案1】：

您的printAddress() 函数采用按值的参数。这意味着您正在复制您传递给它的任何vector，而您正在打印的地址就是该副本。

您需要做的是通过引用传递向量参数，这样您就可以获得原始地址，而不是副本。看起来像这样：

static inline void printAddress(std::vector<int>& sumNumbers )
//                         this means reference ^

scaleDown() 也会有问题：

template<typename ScaleFunction>
void scaleDown(){
    std::vector<int>sumNumbers = ScaleFunction::getVector();
    ScaleFunction::printAddress(sumNumbers);

}

因为sumNumbers 是一个非静态局部变量，因此每次调用该函数时它都可以具有相同的地址。如果您只想让每个 ScaleFunction 拥有自己的向量，您可以将其设为 `static 以执行此操作：

template<typename ScaleFunction>
void scaleDown(){
    static std::vector<int>sumNumbers = ScaleFunction::getVector();
    ScaleFunction::printAddress(sumNumbers);

}

还请注意，由于printAddress() 不会修改向量，并且您不希望它这样做，因此您可以创建向量const 来帮助执行该操作。那会给你这个：

static inline void printAddress(const std::vector<int>& sumNumbers ) {
    // no need for the pointer here
    std::cout << &sumNumbers << "\n";
}

【讨论】：

这只是问题的一半。在scaleDown 中，sumNumbers 是本地的。它可能 (and indeed does) 在两次调用中都出现在同一位置。
printAddress() 应该通过const 引用来获取其参数，因为它不会修改参数：static inline void printAddress(const std::vector<int>& sumNumbers )
@RemyLebeau 好点，我已将其添加到答案中。另外，感谢您的编辑
@PaulSanders 好地方。我已经为此添加了一个潜在的修复方法
感谢您的回答。雷米的回答是正确的。

【解决方案2】：

您的代码存在几个问题。主要是因为getVector() 方法都按值返回它们的向量，并且printAddress() 方法也都采用按值的参数。因此，您正在到处处理副本的向量。您会看到内存在不同的上下文中得到重用。

您需要在代码中引入一些引用以避免这些副本，例如：

#include <iostream>
#include <vector>

struct ScaleDown24{
    static std::vector<int>& getVector() { // <-- return a reference
        static std::vector<int> numbers24(3); // <-- make static to avoid returning a reference to a local variable
        return numbers24;
    };
    static inline void printAddress(const std::vector<int> &sumNumbers ) { // <-- take a const reference
        const std::vector<int> *p = &sumNumbers;
        std::cout << p << "\n";
    }
};

struct ScaleDown32{
    static std::vector<int>& getVector() { // <-- return a reference
        static std::vector<int> numbers32(4); // <-- make static to avoid returning a reference to a local variable
        return numbers32;
    };
    static inline void printAddress(const std::vector<int> &sumNumbers) { // <-- take a const reference
        const std::vector<int> *p = &sumNumbers;
        std::cout << p << "\n";
    }
};

template<typename ScaleFunction>
void scaleDown(){
    std::vector<int> &sumNumbers = ScaleFunction::getVector(); // <-- save a reference, not a local copy
    ScaleFunction::printAddress(sumNumbers); // <-- prints the original vector that is inside getVector()!
}

int main()
{
    scaleDown<ScaleDown24>();
    scaleDown<ScaleDown32>();
    return 0;
}

Live Demo

【讨论】：