静态成员函数和派生类的问题答案

【问题标题】：Issue with static member function and derived class静态成员函数和派生类的问题
【发布时间】：2013-01-14 07:13:06
【问题描述】：

我有一个带有静态成员函数的类（这是必要的）。能够使用类的非静态成员。我定义了一个Static_This，它是一个指向类的指针。

template<class T>
class Energy_Minimizer
{
protected:

    static Energy_Minimizer* Static_This;

    Petsc_Vector<T>* Gradient;
    Petsc_Vector<T>* Solution;
    static int Form_Function_and_Gradient(Petsc_Vector<T> *Solution_,Petsc_Vector<T>  *Gradient_, PetscReal *Function_Value_);
public:
    Energy_Minimizer(MPI_Comm Communicator_);
    void Add_Term(vector<int>& Indexes, void* Coefs, string Function_Name_);
    virtual void Total_Energy()=0;
};

我在类的构造函数中设置了Static_This。

template<>
Energy_Minimizer<double>::Energy_Minimizer(MPI_Comm Communicator_)
{
    Communicator = Communicator_;
    Static_This = this;
        ...
}

并且可以访问非静态虚函数：

int Energy_Minimizer<double>::Form_Function_and_Gradient(Petsc_Vector<double> *Solution_,Petsc_Vector<double>  *Gradient_, PetscReal *Function_Value_)
{

Static_This->Solution = Solution_;
    Static_This->Gradient = Gradient_;

    // Call the user-defined routine to construct the function value, gradient
    Static_This->Total_Energy();

    return 0;
}

我在派生类中实现了虚函数 Total_Energy()：

class Strain_Solver : public Energy_Minimizer<double>;

void Strain_Solver::Total_Energy()
{
        ****** Here problem occurs ******
    this->Add_Term(ij_Indexes, NULL , string("Alpha_Term")); 
}

我从派生类的虚函数中调用基类的函数。我唯一的问题是，一旦我从派生类调用基类的成员函数，数据（此处为解决方案）就会损坏。即当我在上面的示例中调用 Add_Term 函数时，基类的解决方案向量突然被破坏。就像它被取消分配一样。

【问题讨论】：

Static_This 不是static。如何在静态函数中访问它？看来您还没有发布实际的帖子。这是一个问题。如果您正在做某事并发布其他内容，并希望我们为您提供帮助？
这是问题中的错字，我正在更正它
你在这里试图做的似乎是一场暴行。多考虑一下并重新设计您的代码。也许私有继承可以解决您的问题？

标签： c++ inheritance static static-methods

【解决方案1】：

听起来问题出在派生类中，而通过这种设计，问题可能出现在任何地方。您似乎没有出于预期目的使用任何语言结构……您违反了所有规则，目前尚不清楚原因。

当我在上面的示例中调用 Add_Term 函数时，基类的解决方案向量突然损坏。就像它被取消分配一样。

忽略代码，当您增加std::vector 的大小时，它可能会将包含的对象重新分配（即释放并移动）到更大的内存块。因此，您不能在大小增加的std::vector 中使用指针或迭代器。

如果程序的某些部分通过对Add_Term 的调用来跟踪ij_Indexes 中的某个事物，则它必须

使用整数偏移量（std::size_t 是最好的类型）和下标运算符（语法如ij_Indexes[offset]）或
ij_Indexes 的类型应更改为容器std::deque，它不会重新分配但不是平面数组，并且与您使用的基于 C 的数学库不兼容。

【讨论】：

渐变不是 std::vector，它是一个包装类。此外，当我调用 this->Add_Term(ij_Indexes, NULL , string("Alpha_Term")); 时会出现问题在我没有做任何事情的第一行。
就像你退出一个函数，函数的所有局部变量都被释放了，但我不知道为什么会发生在这里。
@Hesam 答案仍然有效，已编辑。这有点像在黑暗中拍摄，我只是提到一个与您描述的症状相匹配的常见错误。该错误很可能是其他原因，并且该站点可能无法为您提供帮助。但一定要考虑这种可能性。
这种设计是什么意思？什么是更好的设计？

【解决方案2】：

您的 Static_This 成员不是静态的。即使是这样，静态字段（数据成员）也只有一个实例，但一个类可以有多个实例。您的 Static_This 成员将指向哪个实例？

无论如何，这似乎是一个奇怪的设计。如果你发布你的真实代码（或至少描述它），我相信有人会建议你更好的设计。

【讨论】：