如何将具有嵌套类的类的实例复制到外部类，该嵌套类包含指向外部类的指针成员

Question

这里是新手C++程序员。假设我有一个类Outer和一个嵌套类Inner。内部包含一个指针成员，在构造过程中设置为外部。Outer包含一个函数AddNewInner（），该函数创建一个指向自身的新Inner并将其添加到向量中。

class Outer {
public:
    class Inner {
    public:
        Inner(Outer* outerParent) : mOuterParent(outerParent) {}
        Outer* mOuterParent;
    }
    void AddNewInner() {
        Inner newInner(this);
        mInnersVec.push_back(newInner);
    }
    vector<Inner> mInnersVec;
}

当创建一个新的Outer实例并调用AddNewInner（）将Inners添加到向量中时，这一操作效果良好。然而，当我尝试创建Outer实例的副本时，我遇到了一个问题：Inners的Outer副本的向量不指向副本（本身），它们仍然指向原始的Outer。

Outer outerA;
outerA.AddNewInner(); 
Outer* ptrA = outerA.mInnersVec[0].mOuterParent; // this points to outerA, good!
Outer outerB = outerA;
Outer* ptrB = outerB.mInnersVec[0].mOuterParent; // this still points to outerA, bad!

我需要副本中Inners的向量指向副本，而不是原始副本。实现这一点的最佳方法是什么，或者也许有其他方法可以做同样的事情？

Answer 1

正确，这是预期行为。在C++中创建对象的副本时，编译器使用复制构造函数。如果你还没有为一个类编写自己的复制构造函数，那么它使用编译器生成的副本构造函数，它只是依次为每个成员运行（可能生成的）副本构造函数。

因此，当复制Outer时，事件序列如下所示：

• 编译器为Outer运行（生成的）副本构造函数
• 这将运行std::vector的复制构造函数。此构造函数为新向量分配存储，然后依次为每个元素运行复制构造函数
• 因此，Inner的（生成的）复制构造函数为每个元素运行，它只是复制成员指针（仍然指向原始Outer）

为了在复制Outer时更新Inner元素，您需要为Outer编写一个自定义复制构造函数，根据需要更新指针。类似的东西：

Outer::Outer(const Outer& other)
    : mInnersVec(other.mInnersVec) // Do initial vector copy
{
    // Update vector elements
    for (auto& elem : mInnersVec) {
       elem.mOuterParent = this;
    }
}

请注意，无论何时编写自定义复制构造函数，几乎总是需要编写自定义赋值运算符。我建议你读一下你最喜欢的C++教材中的临摹和作业：-）。

Answer 2

您需要为类使用自定义的复制构造函数/赋值运算符。这将允许您对Outer* mOuterParent变量进行深入复制；可能会创造一个新的。

当您复制指针时，您正在复制一个指向内存中特定地址空间的变量。复制指针只允许您通过两个"访问器变量"访问同一个"true变量"。

在您的示例中，特定outer对象的Outer* mOuterParent变量将始终指向该指针所指向的outer类的同一实例化，无论您制作该特定对象的多少副本。