路径查找中的 C++ 指针所有权答案

【问题标题】：C++ pointer ownership in path finding路径查找中的 C++ 指针所有权
【发布时间】：2021-01-26 16:21:49
【问题描述】：

我正在编写一个寻路算法，所以我有代表节点的TreeNode，但在我的算法中，我有一个open 容器，它是一个priority_queue，它允许快速检索最高优先级的节点。我还需要快速检查我是否已经探索了一个给定的节点，所以我有一个closed 容器，它是一个set。

现在的问题是：谁拥有什么？我的 TreeNode 存储在哪里？ open 和 closed 容器本身不需要存储节点，它们只需一个指向它们的指针，但是我在哪里存储节点呢？

我的想法是将weak_ptr<TreeNode> 存储在这些容器中，当我想创建一个新的TreeNode 时我使用make_shared<TreeNode>？或者我可以有一个存储所有节点的vector<TreeNode>，而其他容器只存储索引，这样我就可以避免昂贵的shared_ptr？

【问题讨论】：

标签： c++ containers smart-pointers

【解决方案1】：

我确实会将对象的所有权与算法本身分开。

如果您确定在算法执行期间将拥有固定数量的节点，您可以使用预先完全创建一次的vector<TreeNode>。然后，您可以使用指向元素或其索引的指针并对它们进行操作。指针稍微灵活一些，因为您可以将底层存储容器更改为不连续的东西（例如std::set，甚至将它们存储在map 或其他东西中）。然后没有额外的视觉和代码开销不必要地“污染”算法代码，所有权问题是微不足道的，这总是一件好事。

【讨论】：

但是如果我不知道搜索过程中会创建多少个节点，我该怎么办？
在调整向量大小时唯一需要注意的是指向重定位元素的指针将失效。所以你仍然可以在向量的元素中使用索引（只要你不去删除元素而不更新你保留的索引）但不能使用指针。将其修改为 std::vector<unique_ptr<TreeNode>> 将允许您的算法对指向节点的（原始的、非拥有的）指针进行操作，并且您可以在算法中调整向量的大小而不会使这些指针失效。