类成员中 T[n] 与 T* 样式数组的含义

Question

我正在为长期内存管理实现一个超级简单的容器，该容器将包含在一个数组中。

我想知道，下面这两种方法的实际含义是什么？

template<class T, size_t C>
class Container
{
public:
   T objects[C];
};

还有：

template<class T>
class Container
{
public:
  Container(size_t cap) 
  {
    this->objects = new T[cap];
  }
  ~Container() 
  {
    delete[] this->objects;
  }
  T* objects;
};

请记住，这些只是最小的示例，我没有考虑存储容量、虚拟大小等因素。

Answer 1

如果容器的大小在编译时是已知的，就像第一个例子一样，你最好使用std::array。例如：

template<class T, size_t C>
class Container
{
public:
   std::array<T, C> objects;
};

这具有重要的优势：

• 您可以通过std::get 访问其元素，它会自动检查访问是否在范围内，在编译时。
• 您有Container::objects 的迭代器，因此您可以使用algorithm library 的所有例程。

第二个例子有一些重要的缺点：

• 在访问元素时不能强制执行边界检查：这可能会导致错误。
• 如果构造函数中的new 抛出，会发生什么？您必须妥善处理此案。
• 您需要合适的复制构造函数和赋值运算符。
• 你需要一个 virtual 析构函数，除非你确定没有人从这个类派生，参见 here。

您可以使用std::vector 来避免所有这些问题。

Answer 2

除了@francesco 的回答：

第一个例子

在您的第一个示例中，您的Container 拥有C-style array。如果在堆栈上创建了Container 的实例，则该数组也将在堆栈上。您可能想阅读heap vs stack（或类似内容）。因此，在堆栈上分配可能有优势，但您必须小心分配给数组的大小 (size_t C) 以避免堆栈溢出。

您应该考虑使用std::array<T,C>。

第二个例子

这里你持有一个T 类型的指针，它指向你在堆上分配的C-style array（不管你是在堆栈上还是在堆上分配Container 的实例）。在这种情况下，您不需要在编译时知道大小，这在许多情况下具有明显的优势。此外，您可以为 size_t C 使用更大的值。

您应该考虑使用std::vector<T>。

进一步研究

如需进一步研究，请阅读堆栈与堆分配/性能，std::vector 和 std::array。