初始化具有指向另一个类的成员变量的成员指针的类向量

Question

对于科学代码，我需要构建需要（成员）指向其他类（即父级和兄弟级）成员变量的指针的类。

我已经研究了几个小时，发现了几个关于指向成员变量的指针的主题，但没有关于我的具体问题。因此我的问题是：在下面的示例中实例化类 C 以使类 C 中的指针指向类 B 中的 VectorXd beta 的正确语法是什么？

编辑：为了澄清我的问题，预期的行为是调用 B 类成员函数 PrintBetas() 打印出 VectorXd beta nr_C 次的当前值。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <Eigen/Dense>

using namespace Eigen;
using namespace std;


class C {
    
  public:    
    C( VectorXd *beta_IN ): beta( beta_IN ) {}
         
    void PrintBeta() {
      cout << "(*beta) = " << (*beta).transpose() << endl;  // ???
    }    

  private:
    const VectorXd *beta;
};


class B {
      
  public:            
    B( VectorXd beta_IN, int nr_C ): beta( beta_IN ) {
      for( auto i=0; i<nr_C; i++)
        vec.push_back( C( &beta ) );
    }
    
    void PrintBetas() {
      for (auto c : vec)
        c.PrintBeta();
    }

    VectorXd beta;
            
  private:    
      
   vector<C> vec;
          
};


class A {
  
  public: 
    A( int nr_B, int nr_C ) {
          
      for (auto i=0; i<nr_B; i++) {
        VectorXd beta = VectorXd::Random(3);
        subclass.push_back( B( beta, nr_C) );
      }
   }
   
   vector<B> subclass;
};
  
  

int main() {
    
  A test(2,3);
  test.subclass[0].PrintBetas();
  test.subclass[1].beta.setZero();
  test.subclass[1].PrintBetas();
  
}

Answer 1

在您的代码中，每当您复制 B 对象时，新 B 中的 Cs 仍指向旧 B 中的 beta 成员。这是您要解决的问题。

选项 1：仅使用 B 指针，包裹在智能指针中，如或 shared_ptr。现在，当您复制它时，它不会复制底层 B 对象，并且所有 C 都保持不变。

选项 2：复制 B 时，重载复制构造函数以调整所有底层 C 以指向新对象的 beta 成员：

B::B(const B& other)
  : beta(other.beta),
    vec(other.vec)
{
    for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        it->beta = β
    }
}

这可能看起来很昂贵，但无论如何你都在复制所有的 C，所以它不会改变时间复杂度。但是，您可能还想重载移动构造函数，这是另一回事：

B::B(B&& other)
  : beta(std::move(other.beta)),
    vec(std::move(other.vec))
{
    for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        it->beta = β
    }
}

这现在将时间复杂度从可能恒定变为可能线性。

注意：“指向成员变量的指针”的含义与指向对象内部变量的指针不同，但在这里两者都可能没有多大用处。如果你有一个指向成员的指针，你可以像这样声明/定义它：

VectorXd B::* member_ptr = &B::beta;

您可以在 B 类型的特定实例 b 上使用它，例如：

VectorXd val = b.*member_ptr;

。 如果你按照我上面展示的方式定义member_ptr，那么这行就意味着：

VectorXd val = b.beta;

.