Question

我正在计算通过风管的边界层流的属性。我有一个类CChannel，它存储管道的几何形状，CFlow保存流体的全局属性，CNode存储边界层的局部参数。当我以当前形式执行程序时，CChannel内的GridPoints向量的第一个元素（变量“alpha”）被赋予与Uinf相同的内存位置，Uinf是CFlow类的私有成员。当我改变后一类时，它所持有的字段不再是指针而是常规变量，问题就消失了。我也尝试在类构造函数中为GridPoints向量保留内存空间，但没有任何影响。当我在寻找答案时，我发现这可能是由内置代码优化器引起的，但却没有学到任何其他东西。（如果是这样的话，我如何在不失效率的情况下解决这个问题？）我猜这个问题是由于两种不同的内存分配模式（堆与堆栈）之间的差异而产生的。我仍然想知道为什么会发生这种情况，所以我可以将全局流参数存储为指针并在将来避免这个问题。

Program.cpp

#include <iostream>

#include "Channel.h"    // stores the channel geometry
#include "Flow.h"   // stores the fluid properties and free stream data
#include "Node.h"       // holds the local BL flow properties, e.g. BL thickness, lambda, etc.

using namespace std;

int main(void)
{
    int NoNodes=21;
    CChannel MyChan(4, 1.2, .8);    // L, h1, h2
    MyChan.MeshUniform(NoNodes);

    CFlow Flow1(.5,1.529e-5,1.19);  // Uinf, niu, ro

    for (int i=0;i<NoNodes;i++)
    {
        MyChan.GridPoints->at(i).GetAlpha();
    }
    return(0);
}

Node.h

#pragma once
class CNode
{
public:
    double *alpha, *x, *lambda; // properties dependent on the Pollhausen velocity profile

    CNode(void);
    ~CNode(void);

    void GetAlpha(void);    // calculates alpha

};

Node.cpp

#include "Node.h"
#include <iostream>

CNode::CNode(void)
{
    alpha=new double;

    lambda=new double;
    *lambda=0;
}

CNode::~CNode(void)
{
    delete alpha, x, lambda;
}

void CNode::GetAlpha(void)
{
    *alpha=(.3-*lambda/120.);
}

Flow.h

#pragma once
class CFlow
{
private:
    double *Uinf, *niu, *ro;
public:
    CFlow(double, double, double);
    ~CFlow(void);
};

Flow.cpp

#include "Flow.h"

CFlow::CFlow(double u, double visc, double den)
{
    Uinf=new double;
    niu=new double;
    ro=new double;
    *Uinf=u;    // free stream velocity (assumes the inflow is parallel to the channel's CL) [m/s]
    *niu=visc;  // kinematic viscosity of the fluid [m^2/s]
    *ro=den;    // density of the fluid [kg/m^3]
}


CFlow::~CFlow(void)
{}

channel.h中

#pragma once
#include <vector>

#include "Node.h"

class CChannel
{
public:
    double *L, *h1, *h2;    // h1 & h2 defined from the CL => make use of the problem assumed to be symmetric
    std::vector<CNode> *GridPoints; // stores data for each individual grid point

    CChannel(double, double, double);
    ~CChannel(void);

    void MeshUniform(int);  // creates a uniform distribution of nodes along the length of the channel
};

Channel.cpp

#include "Channel.h"

CChannel::CChannel(double length,double height1,double height2)
{
    L=new double;   // allocate memory
    h1=new double;
    h2=new double;
    GridPoints = new std::vector<CNode>;

    *L=length;      // assign input values
    *h1=height1;
    *h2=height2;
}


CChannel::~CChannel(void)
{
    delete L, h1, h2, GridPoints; // delete all the members of the class
}


void CChannel::MeshUniform(int NoNodes)
{
    GridPoints->resize(NoNodes);    // resize the vector
    double dx=*L/(NoNodes-1);   // increment of length between each pair of nodes
    for (int i=0; i<NoNodes; i++)
        *GridPoints->at(i).x=0.+i*dx;   // assign the location to each node
}

Answer 1

如前所述，您不需要所有这些指针 - 将它们更改为原始变量。

如果你有一天会遇到需要指针的情况，那么请记住三条规则：What is The Rule of Three?。

你没有在类中定义复制构造函数和赋值运算符，就像在这个特定的类中一样，打破了这个规则：

class CNode
{
public:
    double *alpha, *lambda; // properties dependent on the Pollhausen velocity profile

    CNode(void);
    ~CNode(void);

    void GetAlpha(void);    // calculates alpha

};

您在CNode中使用此std::vector<CNode> - 因此，您正在错误地复制此CNode个对象。

所以你需要添加复制构造函数和赋值运算符 - 那么即使你仍然使用指针，你的问题也应该消失，就像在这个简单的示例类中一样：

class Example {
public:
  Example() : p(new int()) {}
  ~Example() { delete p; }
  Example(const Example& e) p(new int(e.p?*e.p:0)) {}
  Example& operator = (Example e)
  {
      std::swap(e.p, p);
      return *this;
  }
private:
  int* p;  
};

Answer 2

它是编译的，但解释是在你的指针代码中你没有写出可以复制的对象（正如Piotr所说，你没有遵循三条规则）。由于这个错误，正在发生的事情是内存开始分配，内存被释放然后再次分配。通过重合再次分配内存时，它会重用刚刚释放的相同地址。这就是你看到相同指针值的原因。

MyChan.GridPoints->at(0).alpha是一个指针，但它指向的内存已被释放。然后为Flow1.Uinf分配更多内存，并重用MyChan.GridPoints->at(0).alpha所指向的相同释放内存。所以你得到两个指针的相同值。

另一个误解你

delete L, h1, h2, GridPoints; // delete all the members of the class

不会删除该班级的所有成员。仅

delete L; // delete all the members of the class
delete h1;
delete h2;
delete GridPoints;

那样做。你写的只删除了GridPoints。您可能需要查找C ++逗号运算符以获取解释原因。

类间内存分配巧合

2 个答案: