C++98中StorageConnection对象无法填充Controller向量问题

问题描述 #

我创建了多层嵌套类，每个类都包含对应对象的vector容器。尝试把已填充数据的vector<Controller>添加到StorageConnection对象时，发现对象里没存入任何Controller数据。确认添加前controllerListTemp有有效数据，但执行复制后，storageConnectionTemp.getFileSystem(0).getControllerListSize()一直返回0。项目基于C++98开发，不能用新版本特性。

相关类定义代码 #

class Host
{
public: 
    Host () : hostName_("") { }
    // setters and getters for hostName_
private:
    string hostName_;
};

class Controller
{
public: 
    Controller() : controllerName_(""), hostList_() { }
    int getHostListSize() {...}
    Host getHost( int index ) { return hostList_.at(index); }
    Host getHost( string hostName ) {...}
    vector<Host> getHostList() { return hostList_;}
    void addToHostList(Host host) { hostList_.push_back(host); }
    void clearHostList() { hostList_.clear(); }
    // setters and getters for controllerName_
private:
    string controllerName_;
    vector<Host> hostList_;
};

class FileSystem
{
public: 
    FileSystem() : fileSystemName_(""), controllerList_() { }
    int getControllerListSize() {...}
    Controller getController( int index ) { return controllerList_.at(index); }
    Controller getController( string controllerName ) {...}
    vector<Controller> getControllerList() { return controllerList_;}
    void addToControllerList(Controller controller) { controllerList_.push_back(controller); }
    void clearControllerList() { controllerList_.clear(); }

    // setters and getters for fileSystemName_
private:
    string fileSystemName_;
    vector<Controller> controllerList_;
};

class StorageConnection
{
public: 
    StorageConnection() : siteName_(""), fileSystemList_() { }

    int getFileSystemListSize() {...}
    FileSystem getFileSystem ( int index ) { return fileSystemList_.at(index); }
    FileSystem getFileSystem ( string fileSystemName) {...}
    vector<FileSystem> getFileSystemList() { return fileSystemList_;}
    void addToFileSystemList(FileSystem fileSystem) { fileSystemList_.push_back(fileSystem); }
    void clearFileSystemList() { fileSystemList_.clear(); }

    // setters and getters for siteName_
private:
    string siteName_;
    vector<FileSystem> fileSystemList_;
};

填充方法代码 #

void populateStorageConnection()
{
    vector<Controller> controllerListTemp; 
    StorageConnection storageConnectionTemp;
    
 // 已完成controllerListTemp和storageConnectionTemp中fileSystemList的填充
// 将controllerList添加至storageConnectionTemp对象
    for ( int controllerCounter = 0; controllerCounter < controllerListTemp.size(); controllerCounter++ )
    {
       storageConnectionTemp.getFileSystem(0).addToControllerList(controllerListTemp.at(controllerCounter));
       
    }

}

问题原因 #

核心问题在于所有getter方法返回的是对象副本，而非原容器内对象的引用：

• StorageConnection::getFileSystem(int)返回的是FileSystem对象的副本，不是fileSystemList_容器里的原对象
• 调用storageConnectionTemp.getFileSystem(0).addToControllerList(...)时，实际是在临时副本上添加数据，副本执行完代码后就被销毁，原storageConnectionTemp内的FileSystem对象完全没被修改
• 同理，其他类如Controller的getter方法也存在返回副本的问题，但本次直接触发问题的是getFileSystem的返回值特性

解决办法 #

方法1：新增返回引用的getter方法 #

修改类定义，添加返回非const引用的getter（用于修改原对象），同时保留原有的返回副本的getter（用于只读场景）：

class StorageConnection
{
public: 
    // 新增：返回引用，用于修改原对象
    FileSystem& getFileSystemRef(int index) { return fileSystemList_.at(index); }
    FileSystem& getFileSystemRef(string fileSystemName) { /* 实现逻辑：找到对应对象并返回引用 */ }

    // 原有只读getter保留
    FileSystem getFileSystem(int index) { return fileSystemList_.at(index); }
    // ... 其他原有代码
};

class FileSystem
{
public:
    // 同理新增返回引用的getter
    Controller& getControllerRef(int index) { return controllerList_.at(index); }
    Controller& getControllerRef(string controllerName) { /* 实现逻辑 */ }
    // ... 其他原有代码
};

修改填充代码，使用引用getter操作原对象：

for (int controllerCounter = 0; controllerCounter < controllerListTemp.size(); controllerCounter++)
{
    storageConnectionTemp.getFileSystemRef(0).addToControllerList(controllerListTemp.at(controllerCounter));
}

方法2：添加批量操作的成员函数 #

在FileSystem类中添加直接接收vector<Controller>的批量添加方法，同时在StorageConnection中封装直接操作指定FileSystem的接口，避免通过getter接触对象：

class FileSystem
{
public:
    void addAllToControllerList(const vector<Controller>& controllers)
    {
        for (size_t i = 0; i < controllers.size(); ++i)
        {
            controllerList_.push_back(controllers[i]);
        }
    }
    // ... 其他原有代码
};

class StorageConnection
{
public:
    void addAllControllersToFileSystem(int fsIndex, const vector<Controller>& controllers)
    {
        fileSystemList_.at(fsIndex).addAllToControllerList(controllers);
    }
    // ... 其他原有代码
};

填充代码简化为：

storageConnectionTemp.addAllControllersToFileSystem(0, controllerListTemp);

补充说明 #

如果仅需读取数据，原有的返回副本的getter完全可用；但如果要修改容器内的对象，必须使用返回引用的getter或直接封装操作接口，否则所有修改都只会作用在临时副本上，原数据不会有任何变化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Llama