STL 容器使用的内存归零答案

【问题标题】：Zeroing memory used by STL containersSTL 容器使用的内存归零
【发布时间】：2012-08-08 20:50:58
【问题描述】：

我想使用 STL 容器（加上 std::basic_string）将密钥或密码临时存储在内存中，并且我想在完成后将内存归零。

我最初计划使用在自定义分配器上参数化的 STL 容器，该分配器将 allocator::deallocate 中的内存归零，但我假设容器可以使用并非来自指定分配器的内存。例如，std::vector 或 std::string 包含用于小分配的固定大小数组成员似乎是合理的。

我的担心是否正确，我应该（叹息）自己编写容器吗？

【问题讨论】：

我不明白，你为什么不使用向量，在让它超出范围之前，只做一个 memset(myVec, 0x00, myVec.size())？
对于std::vector，您必须跳过燃烧的箍以满足异常要求，并且仍然将数据存储在矢量对象本身中。对于std::string，在对象中存储数据不仅是可能的，而且相当普遍。
@AntonRoth：因为如果有人调用std::vector::resize 或std::vector::push_back 并导致std::vector 分配一个新的内存块并复制现有缓冲区会发生什么？
是的，我在较早的答案中写道，我删除了，因为我不太确定这个问题，你可以分配比以往更多的内存，并将其归零。还是使用的内存很关键？
我在这里遗漏了什么吗？让清理存储对象而不是容器的责任不是更有意义吗？那么只是让容器存储一个类项，其析构函数会自行清理吗？当向量调整大小时，不要复制构造函数，然后调用析构函数...？

标签： c++

【解决方案1】：

我会将std::vector 与一个自定义分配器一起使用，该分配器执行归零。根据May std::vector make use of small buffer optimization? 的答案，它不能使用小缓冲区优化，因此，使用自定义分配器，你应该是安全的。

如果你更进一步，使用该分配器来分配向量，然后使用智能指针来确保它被正确释放（或手动执行），甚至是向量的内部内容（例如大小) 将被消灭。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以通过使用原始内存和放置 new 分配字符串/向量来做到这一点，当您完成它时，调用析构函数、零内存并释放原始内存。

【讨论】：

100%真实且完全合理的方式！但不可重用，并且在某种程度上绕过了 STL 来代替核心 C++ 运算符和内存黑客。通过编写自定义分配器，您所写的所有内容都可以很好地包装，请参阅 DateS 的答案
@quetzalcoatl：它使用的是 stl，我的意思是把字符串/向量对象放在原始内存中。
不，您必须使用分配器。由向量/字符串分配的堆内存不会受到您将对象内存清零的影响。即使您明确地将向量中的值清零，向量的大小调整操作仍然可能留下副本。
@Eclipse：我假设 Dani 的意思是结合使用 placement-new 和自定义分配器。
@quetzalcoatl：是的，如果你同时使用自定义分配器和放置 new，那么你可以确定你已经覆盖了所有内存。

【解决方案3】：

使用自定义字符串类，在其析构函数中将内存缓冲区归零。

class zeroed_string : public std::string
{
public:
    ~zeroed_string()
    {
        for (int i = 0; i < size(); ++i)
            (*this)[i] = 0;
    }
// ...
};

【讨论】：

我不认为 std::string 应该用作基类，否则它将具有虚拟析构函数。顺便说一句，您的答案与下面的 -4 相同
正如我在另一个（现已删除）答案中提到的，如果 std::string 被调整大小并需要分配新的内存块，这将不起作用。该答案的其他 cmets 也指出它不适用于 COW 实现。
@BЈовић 如果您打算多态地使用它，那是真的，但在这种情况下，您不是。我认为人们在这一点上过于偏执了。
@jamesdlin，我的回答是最简单的方法，但建议仍然有效 - 使用自定义字符串类来强制执行您需要的安全性。如果std::string 不行，就从头写一个。
这是经过测试的吗？原则上，编译器可以优化这个循环，因为它（可能）没有可观察的行为。