将指向堆对象的指针存储在 STL 容器中以供以后释放答案

【问题标题】：Storing pointer to heap objects in an STL container for later deallocation将指向堆对象的指针存储在 STL 容器中以供以后释放
【发布时间】：2012-10-31 15:53:22
【问题描述】：

如何在一个 STL 容器中存储任意数量的（不同类型的）动态创建的实例，以便以后只有容器才能释放内存？

它应该像这样工作：

std::vector< void * > vec;
vec.push_back( new int(10) );
vec.push_back( new float(1.) );

现在，如果vec 超出范围，则指向实例的指针将被破坏，但不会释放int 和float 的内存。显然我做不到：

for( auto i : vec )
  delete *i;

因为void* 不是指向对象的类型。

您可以反对并争辩说这不是一个好主意，因为无法访问向量的元素。没错，我自己也不会访问它们。 NVIDIA 驱动程序将访问它们，因为它只需要地址（void* 很好）作为内核调用的参数。

我想这里的问题是它可以存储不同的类型。想知道union 是否可以解决问题，以防有人想将其作为参数传递给 cuda 内核。

内核采用不同类型的参数，并通过遍历您事先不知道类型的表达式树（表达式模板）来收集。因此，在访问叶子时，您将存储参数。只能是 void*，以及内置类型 int、float 等。

可以在内核启动后立即删除向量（启动是异步的，但驱动程序首先复制参数然后继续主机线程）。第二个问题：每个参数都传递一个 void* 给驱动程序。无论它是 int、float 还是 void*。所以我想一个人可以分配比需要更多的内存。我认为工会的东西可能值得一看。

【问题讨论】：

你为什么需要这么疯狂的设计？只需使用vector<float> 和vector<int>。如果您不知道它指向的对象的类型，void * 有什么用？
里面的类型是否有限？
内核接受不同类型的参数，通过遍历事先不知道类型的表达式树（表达式模板）来收集。因此，在访问叶子时，您将存储参数。可能是int、float 等
@Caribou 是的，只能是void*，以及内置类型int、float等
你能不能 malloc 它，然后释放它，然后在新的地方而不是直接新建和删除？

标签： c++ stl c++11 cuda

【解决方案1】：

您可以使用您想要支持的每种类型的一个向量。

虽然这对 void* 向量的想法有了很大的改进，但它仍然很臭。

这听起来确实像一个 XY 问题：你有一个问题 X，你设想了一个解决方案 Y，但是如果没有某种巧妙的适应，Y 显然是行不通的，所以问问 Y。相反，应该询问真正的问题 X。哪个是？

【讨论】：

不能为每种类型使用一个向量。请参阅对问题的评论。
遍历解析树是在编译时完成的。在库开发时，存储到向量中的类型是未知的。这是图书馆（活动图书馆，在 Todd Veldhuizen 的意义上）。这取决于用户代码（使用库的代码）要存储什么类型。
好吧，我试着问一下真正的问题。我有一系列不同类型的值，我需要它们的地址作为void* 的数组，完全按照序列的顺序。好在类型只能是 void 指针或内置类型。

【解决方案2】：

好的，FWIW

我建议使用结合malloc 的就地新的。这样做是允许您将创建为 void* 的指针存储在您的向量中。然后，当向量完成时，可以简单地对其进行迭代并调用free()。

I.E.

void* ptr = malloc(sizeof(int));
int* myNiceInt = new (ptr) int(myNiceValue);
vec.push_back(ptr);

//at some point later iterate over vec
free( *iter );

我相信这将是在这种情况下问题的最简单解决方案，但请接受这是一个类似“C”的答案。

只是说;）

【讨论】：

当我们这样做时，我们可以分配一对释放器函数和数据，然后将指向第二个向量中的指针作为 void。当您想释放时，撤消偏移并取回该对。 ;)

【解决方案3】：

无论如何，“NVIDIA 驱动程序”听起来像是一个 C 接口，所以malloc 并不是一个疯狂的建议。

正如您所建议的，另一种选择是使用联合...但是您还需要将“标签”存储在并行向量中以记录元素的实际类型，以便您可以转换为适当的类型删除时。

简而言之，您必须先将void * 转换为适当的类型，然后才能对其进行delete。 “C++ 方式”是拥有一个带有虚拟析构函数的基类；当它指向任何子类的实例时，您可以调用delete。但是如果你使用的库已经确定了类型，那就不行了。

【讨论】：

【解决方案4】：

如果您可以控制类型，则可以为它们创建抽象基类。给那个类一个虚拟析构函数。然后你可以拥有你的std::vector<Object*> 并对其进行迭代以删除从 Object 继承的任何内容。

您可能需要第二个带有指向实际值的指针的std::vector<void*>，因为Object* 可能首先命中vtable。像virtual void* ptr() { return &value; } 这样的第二个虚函数在这里会很有用。如果它需要对象的大小，您也可以添加它。

你可以像这样使用模板模式：

template<typename T>
class ObjVal : public Object {
    public:
    T val;
    virtual void* ptr() { return &this->val; }
    virtual size_t size() { return sizeof(this->val); }
};

那么你只需要输入一次。

这并不是特别节省内存，因为每个 Object 至少为 vtable 选择了一个额外的指针。

但是，new int(3) 的内存效率也不是很高，因为您的分配器可能使用了超过 4 个字节。添加该 vtable 指针可能基本上是免费的。

【讨论】：

【解决方案5】：

使用超过 1 个向量。保持vector<void*> 与API 对话（我猜这需要一个连续的非统一类型的void*s 块？），但也有一个vector<std::unique_ptr<int>> 和vector<std::unique_ptr<float>> 拥有数据。创建new int 时，将拥有内存的unique_ptr 推送到ints 的vector 中，然后将其作为void* 粘贴在API 兼容的vector 上。将三个 vectors 捆绑到一个 struct 中，以便尽可能将它们的生命周期绑定在一起（并且可能是这样）。

您也可以使用存储变量所有权的单个向量来执行此操作。 vector 的滚动你自己的 RAII 伪unique_ptr，或带有自定义驱逐舰的 shared_ptr，或 vector 的 std::function<void()>，你的“捆绑”结构的驱逐舰调用，或者你有什么。但我不推荐这些选项。

【讨论】：