将对象插入到具有动态内存的数组中（不允许向量）C++

Question

我不允许使用向量专门用于这项学校作业。我发现的大多数答案都简单地将“您应该使用向量”作为投票最多的评论。虽然我很欣赏并理解这一点，但我只是被限制在这项任务中使用它们。

这是一个具有动态内存管理的 C++ 赋值，如下所示：

// property in header declaration
int numAnimals;
int capacity;
Animal** animals; 
void addAnimal(Animal *newAnimal);

// class implementation
capacity = 10;
numAnimals = 0;

animals = new Animal*[capacity];

void SampleClass::addAnimal(Animal *newAnimal)
{
  for (int i = 0; i < capacity; i++){
       if(animals[i]){
          // animal object already exists in array, move on
          i++;
       }else{
          animals[i] = newAnimal;
          numAnimals++;
          break;
       }
   }
}

animals 是指向指针的指针，在本例中是指向尚未创建的对象类型 Animal 的指针数组的指针。

使用“addAnimal”函数，我要做的是通过循环指针数组将动物对象添加到数组中，如果已经存在动物对象，则迭代到下一个索引。如果没有动物，则将该动物插入到数组中。

当我尝试访问数组中动物对象的成员函数时，抛出异常“读取访问冲突”。

我的怀疑是因为： if(animals[i]) 可能没有做我认为它正在做的事情，通过调试器运行它我从来没有点击“else”部分，所以当方法完成时，数组仍然充满了没有设置为任何对象的指针.因此，当我尝试访问成员函数时，它属于一个不存在的对象。

那么，如果我的怀疑是正确的，那么以这种方式将新对象插入指针数组的最佳方法是什么？它们需要是指针，否则它会自动创建充满填充对象的数组，这不是我想要的。

我没有发布所有代码，因为我想让我的问题保持简短，抱歉我是 C++ 和 stackoverflow 的新手。是的，我知道之后要删除 [] 以清除内存。

感谢任何帮助，谢谢！

Answer 1

由于在numAnimals 中，您保留了数组中当前动物指针数量的计数，因此您不需要for 循环来查找第一个可用插槽来添加新的动物指针（另请注意，假设如果您想使用代码中所示的for 循环，则必须注意将数组中的所有初始指针正确初始化为nullptr）。

你可以使用：

// Inside SampleClass::addAnimal(Animal *newAnimal):

animals[numAnimals] = newAnimal;
numAnimals++;

请注意，当您插入新动物时，请注意不要溢出您的数组容量。
因此，在插入新动物之前，您必须检查数组中是否有足够的空间，例如：

// Before inserting:
if (numAnimals == capacity) 
{
    // You ran out of capacity.
    //
    // 1. Allocate a new array with bigger capacity (e.g. 2X)
    // 2. Copy the content from the current array to the new one
    // 3. delete current array
}

---

附注：

是的，我知道之后要delete[]清除内存

请注意，如果您在animals 指针数组上调用delete[]，您会释放此指针数组，但不是指向的Animal 对象。

Answer 2

int capacity = 10;
Animal** animals = new Animal*[capacity];

这分配了十个指针，除了它没有初始化， 这意味着您基本上拥有垃圾数据。

if (animals[i])

此测试针对nullptr 的这些指针之一，但既然你这样做了 没有初始化，不太可能是nullptr。

您需要在您之后添加一个循环传递以使数据无效 分配它：

for(int i=0; i<capacity; ++i)
    animals[i] = nullptr;

还有一个bug：

if (animals[i]) {
    // animal object already exists in array, move on
    i++; // <- here

这是错误的，你继续两次for (int i = 0; i < capacity;i++)

Answer 3

问题是“使用矢量”，尽管您的老师另有说明，但这是正确的做法。但是，如果您应该手动管理动态数组，那么您能做的最好的事情就是将所有脏内存内容封装在 class 中，然后编写自己的替换 std::vector。即为了避免动态分配遍布你的代码（特别是在应该处理Animals 并且不应该关心手动分配内存等的地方）你应该写一个class 来做到这一点（别无其他) 并提供更好的界面。我只能在这里概述这个想法：

template <typename T> 
class my_vector {
    private:
        T* data;
        size_t size;
        size_t capacity;
    public:
        void push_back(const T& t);
        size_t size();
        T& operator[](size_t index);
        void resize(size_t size);
        //... etc...
};