擦除类的所有成员答案

【问题标题】：Erase all members of a class擦除类的所有成员
【发布时间】：2009-01-31 15:36:34
【问题描述】：

昨天我读了一个同事的一些代码，发现了这个：

class a_class
{
public:
    a_class() {...}
    int some_method(int some_param) {...}

    int value_1;
    int value_2;
    float value_3;
    std::vector<some_other_class*> even_more_values;
    /* and so on */
 }

 a_class a_instances[10];

 void some_function()
 {
     do_stuff();
     do_more_stuff();

     memset(a_instances, 0, 10 * sizeof(a_class)); // <===== WTF?
 }

这合法吗（WTF 行，而不是公共属性）？对我来说，它闻起来真的，真的很糟糕...... 该代码在使用 VC8 编译时运行良好，但在调用 a_instances[0].event_more_values.push_back(whatever) 时使用 VC9 编译时会引发“意外异常”，但在访问任何其他成员时。有什么见解吗？

编辑：将 memset 从 memset(&a_instances... 更改为 memset(a_instances...。感谢您指出爱德华。
EDIT2：删除了 ctor 的返回类型。谢谢。

结论：谢谢各位，你证实了我的怀疑。

【问题讨论】：

标签： c++

【解决方案1】：

这是一种被广泛接受的 C 结构初始化方法。
在 C++ 中它当然不起作用，因为你不能假设任何关于 vectors 内部结构的事情。将其归零很可能会使其处于非法状态，这就是您的程序崩溃的原因。

【讨论】：

【解决方案2】：

他在非 POD 类类型上使用 memset。这是无效的，因为 C++ 只允许在最简单的情况下使用它：类没有用户声明的构造函数、析构函数、没有虚函数和更多限制。它的对象数组不会改变这一事实。

如果他删除了向量，他可以在上面使用 memset。一张纸条。即使它不是 C++，它也可能对他的编译器有效——因为如果标准说某些东西具有未定义的行为，实现可以做他们想做的一切——包括支持这种行为并说明会发生什么。在他的情况下，发生的事情可能是您在其上应用 memset，它会默默地清除向量的任何成员。其中可能指向已分配内存的指针现在将只包含零，而它并不知道。

你可以推荐他用这样的东西来清除它：

...
for(size_t i=0; i < 10; i++)
    objects[i].clear();

并使用类似的东西写清楚：

void clear() {
    a_object o;
    o.swap(*this);
}

交换只会将 o 的向量与 *this 的向量交换，并清除其他变量。交换向量特别便宜。他当然需要编写一个交换函数，交换向量 (even_more_values.swap(that.even_more_values)) 和其他变量。

【讨论】：

别管 ctor 的返回类型。我从头顶写了上面的代码。
正如我在给 Pierre 的评论中所写，该类已经有一个正确的 clear() 方法，但他没有使用它。在我告诉他我对 memset 感到头疼之后，他按照你的建议将代码更改为 for 语句。

【解决方案3】：

我不确定，但我认为 memset 会擦除向量的内部数据。

【讨论】：

【解决方案4】：

当将 a_instances 归零时，您还将其中的 std_vector 归零。它可能在构造时分配一个缓冲区。现在，当您尝试 push_back 时，它会看到指向缓冲区的指针为 NULL（或其他一些内部成员），因此会引发异常。

如果你问，这是不合法的。那是因为你不能通过指针重载写入，因为你可以重载赋值运算符。

【讨论】：

好的，你找到了。当然在原始代码中它不是 &a_instances，而是 a_instances。相应地更改了代码。谢谢。
好的，我要改答案了。

【解决方案5】：

最糟糕的是，如果向量中包含任何内容，则该内存现在会丢失，因为没有调用构造函数。

永远不要覆盖 C++ 对象。曾经。如果它是派生对象（我不知道 std::vector 的细节），此代码还会覆盖对象的 vtable，使其崩溃和损坏。

写这篇文章的人不明白什么是对象，需要你解释它们是什么以及它们是如何工作的，这样他们以后就不会犯这种错误。

【讨论】：

那不应该覆盖非 POD 对象。有关 POD 是什么，请参阅 litb 的答案。
我怀疑与即将发生的访问冲突相比，丢失向量中预分配缓冲区的几个字确实是一个很大的问题。令人惊讶的是，这曾经奏效过。
问题是，如果 std::vector 没有 vtable（因此没有间接），并且它碰巧使用 NULL 来表示它的内部指针没有被填充，那么你可能会逃脱将其全部归零。你仍然会失去记忆，但你可能不会崩溃。

【解决方案6】：

您不应该对 C++ 对象执行 memset，因为它不会调用正确的构造函数或析构函数。

特别是在这种情况下，不调用所有 a_instances 元素的 even_more_values 成员的析构函数。

实际上，至少对于您列出的成员（在 /* 等 */ 之前），您不需要调用 memset 或创建任何特殊的析构函数或 clear() 函数。默认析构函数会自动删除所有这些成员。

【讨论】：

::shrugs:: 我明白了。只是在一个慵懒的星期六早上感觉相反。
这就是我的想法。但是当你这样做时会发生什么？
这不会覆盖对象本身。 &a_instances 是一个指针，仔细看。
不用担心。 Eduard 也错了：&a_instances 是一个指向数组的指针。不是指向指针的指针（因为 a_instances 不是指针）

【解决方案7】：

你应该在你的类中实现一个方法'clear'

void clear()
  {
  value1=0;
  value2=0;
  value_3=0f;
  even_more_values.clear();
  }

【讨论】：

不需要清除。 even_more_values 是向量，而不是指针
即便如此，clear() 也不会释放 even_more_values 中包含的对象。原始问题中的一个大问题是分配对象的所有权......

【解决方案8】：

你在这里的东西可能不会崩溃，但它也可能不会做你想做的事！将向量归零不会为每个 a_class 实例调用析构函数。它还将覆盖a_class.even_more_values 的内部数据（因此，如果您的push_back() 在memset() 之后，您可能会遇到访问冲突）。

我会做两件不同的事情：

在a_class 和some_function() 中都使用std::vector 进行存储。
为a_class 写一个析构函数，可以正确清理

如果您这样做，编译器将自动为您管理存储。

例如：

class a_class
{
public:
    a_class() {...}
    ~a_class() { /* make sure that even_more_values gets cleaned up properly */ }

    int some_method(int some_param) {...}

    int value_1;
    int value_2;
    float value_3;
    std::vector<some_other_class*> even_more_values;
    /* and so on */
 }

 void some_function()
 {
     std::vector<a_class> a_instances( 10 );

     // Pass a_instances into these functions by reference rather than by using
     // a global. This is re-entrant and more likely to be thread-safe.
     do_stuff( a_instances );
     do_more_stuff( a_instances );

     // a_instances will be cleaned up automatically here. This also allows you some
     // weak exception safety.
 }

请记住，如果even_more_values 包含指向其他对象的指针，则需要在a_class 的析构函数中删除这些对象。如果可能，even_more_values 应该包含对象本身而不是指向这些对象的指针（这样您可能不必为 a_class 编写析构函数，编译器为您提供的析构函数可能就足够了）。

【讨论】：