C ++：将对象推入向量

Question

来自 C 背景，我正在尝试自学 C++。我一直在尝试实现 UnionFind 数据结构。我有一堂课如下：-

class UnionFind
{
private:
    int count;
    UnionFind* parent;
    int val;

public:
    UnionFind(int _val) : count(1), parent(this), val(_val) {
        printf("UnionFind(): parent=%p this=%p\n", parent, this);
        }

    ~UnionFind() {
        printf("~UnionFind()\n");
    }

    int getcount()
    {
        if (parent == this)
            return count;
        return Find()->count;
    }

    int getval() { return val; }
    void setparent(UnionFind* _parent) { parent = _parent; }
    void setcount(int _count) { count = _count; }

    // Does a union of 2 sets
    void Union(UnionFind* u)
    {
        printf("Union(%d: this=%p, %d: u=%p)\n", val, this, u->getval(), u);
        UnionFind* this_parent = Find();
        UnionFind* u_parent = u->Find();
        printf("this_parent=%p u_parent=%p\n", this_parent, u_parent);

        if (this_parent == u_parent)
            return;

        if (this_parent->getcount() > u_parent->getcount()) {
            this_parent->setcount(this_parent->getcount() + u_parent->getcount());
            u_parent->setparent(this_parent);
        } else {
            u_parent->setcount(this_parent->getcount() + u_parent->getcount());
            this_parent->setparent(u_parent);
        }
    }

    // Returns the parent
    UnionFind* Find()
    {
        //printf("%d: Find(%p) = ", val, this);
        UnionFind* temp = parent;
        while (temp != temp->parent)
            temp = temp->parent;
        //printf("%p\n", temp);
        return temp;
    }
};

稍后我尝试用UnionFind 的一些实例填充向量，如下所示：-

vector<UnionFind> vecs;
for (int i = 0; i < N; i++)
    vecs.push_back(UnionFind(i));

运行此代码显示 UnionFind 对象都具有相同的地址。我怀疑（并确认）这是因为在循环的每次迭代中都会调用 UnionFind 的析构函数。

我的问题是：-

• 我意识到我可以创建一个指向 UnionFind 对象的指针向量作为vector<UnionFind*> 来解决这个问题，但这真的是要走的路吗？我读到与 C 不同的是，在 C++ 中可能解决很多问题，而无需求助于 new/malloc 或 delete/free。解决这个问题的 C++ 方法是什么？

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已纠正错字。

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我正在尝试实现一个不相交集/联合查找数据结构。 "parent" 最初会指向自身，但随着联合的发生，父级可能会指向不同的对象。

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已添加完整代码。

Answer 1

这里有一些影响，您误解了正在发生的事情。创建vector<UnionFind *> 并使用动态内存分配可以解决问题的症状，但不能解决根本原因。

首先，在循环的每次迭代中，

vecs.push_back(UnionFind(i));

构造一个临时的UnionFind 对象，将其副本存储在向量中，然后销毁该临时对象。虽然不能保证，但没有什么可以阻止所有具有相同地址的临时人员。

其次，当使用int 参数调用构造函数时，每个对象都将自己的地址存储在其parent 成员中。如果临时对象是在同一个地址创建的，那么它们都将具有parent 成员相等。另请注意，您的程序的输出将仅包含有关main() 创建的临时对象的信息。

第三，当向量的push_back() 附加它接收到的对象的副本时，它会复制该对象（通常使用复制构造函数）。您的代码尚未实现复制构造函数，因此编译器会自动生成一个。编译器生成的复制构造函数（和赋值运算符）按 VALUE 复制所有成员。因此，当复制UnionFind 对象以创建另一个对象时，新创建的对象将使其parent 成员指向原始对象。因此，假设循环中的每个对象都具有相同的地址，则每个 COPIED 对象都将具有相等的 parent 成员。

第四，由于您只实现了一个构造函数，因此您的输出仅包含有关在main() 中创建的临时对象的信息。您将看不到有关存储在向量中的那些临时对象的副本的任何信息。

同样的效果也可以看到，更简单的是用;

  UnionFind a(42);
  UnionFind b(a);

它正在创建两个对象（b 作为a 的副本），但您只会看到有关a 的信息正在输出（即有两个对象，但只打印关于其中一个的信息）。如果您还想查看有关 b 的信息，则需要实现一个复制构造函数来完成这项工作，例如；

UnionFind(const UnionFind &rhs) : count(rhs.count), parent(this), val(rhs.val)
{
    printf("UnionFind(): parent=%p this=%p\n", parent, this);
}

如果你实现了复制构造函数，通常还需要实现其他成员函数。查找“三规则” - 一个需要手工制作的复制构造函数的类，就像你的那样，通常也需要手工制作的赋值运算符和手工制作的析构函数。此外，我在上面的描述中过度简化了，因此（在 C++11 及更高版本中）查找“5 规则”，因为您可能还需要手动实现移动构造函数以正确跟踪对象。

然而，更一般地说，如果您想学习 C++，最好避免与 C 类比。在 C 中有效的技术在 C++ 中通常无效，反之亦然。学习 C++ I/O 而不是坚持使用 C I/O（您可以在 C++ 中使用 C I/O 并不意味着它在 C++ 中与在 C 中一样有效）。避免在 C++ 中使用 malloc() 和 free()，因为它们不会与具有非平凡构造函数和析构函数的 C++ 类类型一起使用。事实上，在 C++ 中完全避免使用动态内存分配 - 在大多数情况下，有更安全的替代方案。

Answer 2

您的联合查找对象在向量中并非都具有相同的地址。您正在堆栈上构造一个对象，堆栈对象具有相同的地址。然后它正在被复制构造，并将副本放置在向量中。

std::vector 中的 append 函数在哪里？

错误：'std::vector >'中没有​​名为'append'的成员