如何在不调用非常数方法的情况下更改私有成员

How can a private member be changed without calling a non-const method?

本文关键字:情况下 成员 方法 调用 非常      更新时间:2023-10-16

我有个问题。我花了大约5个小时尝试所有东西,但我甚至无法正确复制,所以我包含了简化的原始源代码。我对此表示歉意,但我想把到目前为止我发现的所有相关信息都包括在内。这是我为数不多的几次感到完全无能为力并恳请你的帮助。欢迎提出任何想法。还有任何评论,至少可以给事情带来一些启示。这种情况下的行为对我来说完全是个谜

我在Ubuntu中用QtCreator编程。我正试图开发一个框架,使用候选解决方案的群体来解决数学问题,这应该会演变成真正的解决方案。

共涉及3个类:人口、人口成员和问题:

class PopulationMember
{
    QVector<Number> x_;
    QVector<Number> y_;
    Population* population_;   EDIT: Sorry, this is a pointer
    void evaluate();
    friend class Population;
};
class Population
{p
public:
    QList<PopulationMember*>       members_; // created on the heap
    Problem* problem_;                       // created on the heap
    const Problem* readProblem() const;p
    void evaluate();
    void report() const; 
 ...
};
class Problem
{
public:
    void evaluate(PopulationMember&)const;
};

通常,我的程序在循环中运行,在循环中,总体调用它的各种方法。其中之一是Population::evaluate()。我的程序运行得很好,直到我引入了一些新的人口方法。

for (int i = 1; i != 101; ++i)
{
    Population->evaluate();
    Population->someMethod1();
    Population temp = Population->clone();
    temp->someMethod2();
    Population->append(temp);
    Population->someNewMethod();
    Population->someSorting();
    if (i % 10 == 0)
        Population->report();
}

然后我在程序中间得到一个分段错误。最奇怪的是,它只发生在10个循环之后,在population执行report()之后。同样,经过一些实验,当我从report()方法中排除了所有需要动态分配某种排序(字符串)的操作时,我没有得到错误。相反,当我禁用排序方法(使用std::sort或qSort)时,问题就停止了。此外,当我离开临时人员完成的操作时,也没有问题。所以我开始调试这个程序。我让它完成了10个循环,并开始逐步调试。我进入了Population->evaluate();

void Population::evaluate()
{   
    for (Iterator it = begin(); it != end(); ++it)
    {
        std::cout << problem_;   // debug see bellow:
    (*it) -> evaluate();     // If I change to problem_->evaluate(**it); the program works.
}

}

调试:打印出来的地址是0xbffff628。这与之前的10*population_->members_.count()打印输出相同。

我进入(*it)->evaluate();在这里我切换到汇编代码:

  864           (*it) -> evaluate();
0x805380c  <+122>:  lea    -0x10(%ebp),%eax
0x805380f  <+125>:  mov    %eax,(%esp)
0x8053812  <+128>:  call   0x8055d84 <QList<PopulationMember*>::iterator::operator*() const>
0x8053817  <+133>:  mov    (%eax),%eax
0x8053819  <+135>:  mov    %eax,(%esp)
0x805381c  <+138>:  call   0x805ae08 <PopulationMember::evaluate()>

我在最后一条指令处进入函数调用内部。在我这样做的那一刻,根据我的调试器,problem_中的所有属性都变得不可访问。在这一点上,一切都失去了。

void PopulationMember::evaluate()
{
    population_ -> readProblem() -> evaluate(*this);
}
    135 {
0x805ae08  <+000>:  push   %ebp
0x805ae09  <+001>:  mov    %esp,%ebp
0x805ae0b  <+003>:  sub    $0x18,%esp
        136     population_ -> readProblem() -> evaluate(*this);
0x805ae0e  <+006>:  mov    0x8(%ebp),%eax
0x805ae11  <+009>:  mov    0x4(%eax),%eax
0x805ae14  <+012>:  mov    %eax,(%esp)
0x805ae17  <+015>:  call   0x8051bc4 <Population::readProblem() const>
0x805ae1c  <+020>:  mov    0x8(%ebp),%edx
0x805ae1f  <+023>:  mov    %edx,0x4(%esp)
0x805ae23  <+027>:  mov    %eax,(%esp)
0x805ae26  <+030>:  call   0x804e962 <Problem::evaluate(PopulationMember&) const>
        137 }
0x805ae2b  <+035>:  leave
0x805ae2c  <+036>:  ret
0x805ae2d   nop
const Problem* Population::readProblem() const
{
    std::cout << problem_ << std::endl; // debug see bellow: 
    return problem_;
}

调试:最后,问题指向的地址变为0xbffff780,而不是0xbffff228。增加344

这种情况总是发生。增量为344。如果我在程序中做一些小的更改,地址就会改变,但这两个地址之间的差异仍然是344。这更令人费解,因为我三个班的人数都不到100人。

程序在void内部崩溃问题::evaluate(PopulationMember&)const;方法。

编辑:

Population Population::clone()
{
    Population temp(*this);
    return temp;
}
Population::Population(const Population& population)
{
    this->setProblem(population.problem_);
    Population::ConstIterator cit;
    for (cit = population.constBegin(); cit != population.constEnd(); ++cit)
        this->addCopy(*cit);
    this->ownsMembers_ = true;
}
void Population::addCopy (PopulationMember* populationMember)
{
    PopulationMember *temp = new PopulationMember(*populationMember); // Memberwise
    temp -> population_ = this;
    members_.push_back(populationMember);
}
Population::~Population()
{
    if (ownsMembers_)
        foreach (PopulationMember* X, members_)
            delete X;
}
void Population::append(Population& population)
{
    if (population.ownsMembers_)
    {
        members_.append(population.members_);
        population.ownsMembers_ = false;
    }
    else
        members_.append(population.members_);
 }
 Population Population::clone()
 {
   Population temp(*this);
   return temp;
 }

您正在大量复制Population-实例:1。您正在按值2返回本地副本。通过分配到另一个本地再次复制

Population temp = Population->clone();

所有这些实例都获得指向PopulationMember的指针,而ownsMembers_总是设置为true——这看起来有点可疑,您可能需要在析构函数/构造函数中使用断点进行调试,以了解每个填充及其成员的生命周期。

EDIT:附加方法

void Population::append(Population& population)
{
    if (population.ownsMembers_)
    {
        members_.append(population.members_);
        population.ownsMembers_ = false;
    }
    ...

这意味着成员们再也不能指向正确的人口了!Population&的值存储在堆栈中,并在for循环结束后被删除,但PopulationMembers仍然指向这些Population。

编辑:修复

请试试这个:

void Population::append(Population& population)
{
    if (population.ownsMembers_)
    {
        for (cit = population.constBegin(); cit != population.constEnd(); ++cit)
            (*cit)-> population_ = this;
        population.ownsMembers_ = false;
    }
    members_.append(population.members_);
}
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