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Java内部类this$0字段发生的一个小bug

2017-11-02 08:00 星期四 所属: JAVA 教程 浏览:51

首先查察下面一段代码,我指出了问题代码的地址,读者先本身思考一下这段代码会有什么问题。

这是用clone要领完整拷贝一个二项堆(BinomialHeap)布局的代码。二项堆中包括一个内部类BinomialHeapEntry,这个内部类的工具即二项堆中的每一个结点,除了包括结点对应的要害字外,还记录父节点parent,下一个兄弟结点sibling和第一个孩子结点child三个指针。二项堆的根表通过每棵二项树根节点的sibling指针链接。

cloneBinomialTree(BinomialHeapEntry root)要领递归拷贝一个根节点(含根节点)下的整个二项树,clone要领中遍历根表中每个树根结点,拷贝对应的二项树,然后将新的head指针赋给拷贝后的新堆。

public class BinomialHeap<E> implements Cloneable {
        transient BinomialHeapEntry head; // 根表中的第一个元素
        int size;                         // 整个二项堆的巨细(结点数)
      
        private class BinomialHeapEntry {
        E element;
        transient BinomialHeapEntry parent = null, child = null,
                sibling = null;
        transient int degree = 0;
     
                private BinomialHeapEntry(E element) {
            this.element = element;
        }
     
                // 得到孩子结点的迭代器
                private Iterable<BinomialHeapEntry> children {...}
        }
     
        @Override
    public BinomialHeap<E> clone() {
        // TODO Auto-generated method stub
        BinomialHeap<E> clone;
        try {
            clone = (BinomialHeap<E>) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            throw new InternalError();
        }
             
        BinomialHeapEntry newHead = null, curRoot = null;
                // 遍历根表
        Iterator<HeapEntry<E>> rootIt = this.roots().iterator();
        while(rootIt.hasNext()){
            BinomialHeapEntry root = (BinomialHeapEntry) rootIt.next();
                        // 拷贝根节点下的整棵二项树<br>                        <span style="color: #ff0000;">// BUG引入的处所</span>
            BinomialHeapEntry newRoot = cloneBinomialTree(root);
            if(curRoot == null){
                newHead = newRoot;
            } else {
                curRoot.sibling = newRoot;
            }
            curRoot = newRoot;
        }
             
        clone.head = newHead;
        return clone;
    }
         
        // 拷贝根节点(含根节点)下的整棵子树
    private BinomialHeapEntry cloneBinomialTree(BinomialHeapEntry root){
        BinomialHeapEntry newRoot = new BinomialHeapEntry(root.element());
        BinomialHeapEntry curChild = null;
                // 遍历根节点的所有孩子结点
        Iterator<HeapEntry<E>> childIt = root.children().iterator();
        while(childIt.hasNext()){
            BinomialHeapEntry child = (BinomialHeapEntry) childIt.next();
            // 递归拷贝孩子节点下的子树
                        BinomialHeapEntry newChild = cloneBinomialTree(child);
            newChild.parent = newRoot;
            if(curChild == null){
                newRoot.child = newChild;
            } else {
                curChild.sibling = newChild;
            }
            curChild = newChild;
        }
        newRoot.degree = root.degree;
        return newRoot;
    }
     
}

先回首一下Java内部类的一些常识,非静态的Java内部类作为外部类的一个成员,只能通过外部类的工具来会见,要建设一个内部类工具,也需要通过外部类工具来建设,即:outerObject.new InnerClass()。这时,所建设的内部类工具会发生名称为this$0的一个字段,该字段生存的是建设这个内部类工具的外部类工具引用,即适才的outerObject。这个引用使得一个内部类工具可以自由的会见外部类的成员变量。

在回首上面二项堆拷贝的代码,在挪用cloneBinomialTree要领拷贝二项树时,我们试图通过new BinomialHeapEntry()来建设一个新的结点,把新的结点作为新二项堆中的结点,但事实上我们实际挪用的是this.new BinomialHeapEntry(),也就是说建设的新结点中,this$0是指向老的二项堆(this)而不是新的正在拷贝的二项堆(clone)。这使得我们获得拷贝的新二项堆之后,通过新二项堆的任一结点会见和修改整个堆的信息时,修改的都是老的二项堆,最后发生了一系列奇怪的功效。

要想修复这个bug很简朴,把clone要领中的BinomialHeapEntry newRoot = cloneBinomialTree(root)即赤色注释下的语句,修改为BinomialHeapEntry newRoot = clone.cloneBinomialTree(root)。这样cloneBinomialTree要领中建设的结点都是通过clone工具建设,问题也就办理了。

#p#分页标题#e#

问题其实较量简朴,这确实是今后在编程中值得留意的一点:拷贝内部类工具时思量清楚拷贝后的工具this$0字段是否指向的是你但愿指向的外部类工具。

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