C++ 中的 Realloc 等价物答案

【问题标题】：Realloc equivalent in C++C++ 中的 Realloc 等价物
【发布时间】：2013-02-10 05:53:35
【问题描述】：

是的，另一个realloc 与std::vector 的问题。我知道你要说什么，我同意，忘记手动内存分配，只需使用std::vector。不幸的是，我的教授禁止我在这项作业中使用 STL 中的任何东西。

是的，我有一个 T 的动态数组，我需要调整它的大小，但我不能使用 std::vector。我可以回到黑暗时代并与malloc 和家人一起做所有事情，但如果我可以使用new，那就太棒了。

我读过很多帖子，每个人都说“不，你不能这样做，请使用std::vector”，但它们都是在 2011 年 8 月之前发布的，我希望事情可能会有所改变自 C++11 诞生以来。所以告诉我，我是幸运的，还是我必须恢复到 C 风格的内存分配？

【问题讨论】：

“很遗憾，我的教授禁止我在这项作业中使用 STL 中的任何东西。” - 没问题，std::vector 不在 STL 中，它在 C++ 标准库中。
@Rapptz：如果你想让你的代码真正工作，你就不能这样做。
@MichaelDorst H2CO3 所指的是，STL 是过时的第 3 方库的旧名称，而现在被错误地称为 STL 的所有内容都是 C++ 标准库的一部分.如果您有兴趣，请查看What's this STL vs. "C++ Standard Library" fight all about?..
@perreal 你的意思是malloc后跟一个副本，有时是，但是如果有空间，realloc不会复制，它只会分配更多空间。
@jogojapan 不管你想告诉我什么听起来很有希望，你能发布一个更详细的答案吗？

【解决方案1】：

无论如何，您都应该完全避免使用realloc，因为您不能像那样在 C++ 对象中移动。

使用buf = new unsigned char[sizeof(T) * capacity] 创建新缓冲区
将分配的unsigned char * 转换为T * 并从现在开始使用这些T 指针
通过“放置new”构造新元素，如new (&buf[i]) T(original_copy)
要将缓冲区复制到更大的缓冲区，首先分配新缓冲区，使用std::uninitialized_copy（不是std::copy），然后使用buf[i].~T() 销毁旧缓冲区中的元素并释放使用 delete [] buf 的旧缓冲区。

所有这些都假设您不必担心异常安全，这对于分配来说可能是可以的。
请注意，在实际代码中，您必须保证异常安全，而这很多比这更乏味。

【讨论】：

糟糕！使用static_cast<T*>(::operator new(sizeof(T) * cap)) 获取内存，如果有的话。然后使用placement new将东西粘在那里。这样，您可以使用普通的指针算法来标记您的第一个、最后一个和结束。我什至会说这会使分配的事情变得过于复杂，只会直接使用new T[capacity] 并需要默认的可构造性。
@Xeo：我不明白，为什么new unsigned char[] 不好，::operator new() 如何更好？关于默认可构造性：如果他走那条路，那么他还需要使用std::copy。
这个想法是你已经明确键入了内存。
@Xeo：你能详细说明一下吗？我不确定你是什么意思。在我的情况下，不是所有内容都明确输入了吗？
Re“你不能像那样在 C++ 对象周围移动”，好吧，虽然 std::vector 通常不能用于使用 realloc，但它确实可以在这样的 C++ 对象周围移动。问题不在于 realloc，而在于容器设计（需要简单的标准分配器）。 realloc 会为 合适的容器 提供非常好的性能提升，没问题（即大于 std::vector 的实现问题）。

【解决方案2】：

realloc 的问题在于可能会将现有数据移动到不同范围的连续地址。如果它需要这样做，鉴于它是一个 C 函数，数据被复制而没有任何对 C++ 对象生命周期的点头：

这可能会导致致命的后果 - 例如，当被移动的对象包含仍然指向正在腾出的内存区域中的地址的指针/引用时。

遗憾的是，普通的malloc 实现不允许回调挂钩，允许您用自己的 C++ 安全实现替换内存内容复制代码。如果您确定可以尝试找到一个更灵活的“malloc”库，但这不太可能值得麻烦和冒险。

因此，在一般情况下，您应该使用new 更改容量、复制/移动每个对象，然后使用delete 原件。

如果您确定您的数据足够简单，memcpy 样式的重定位不会造成不良后果，那么您可以使用realloc（风险自负）。

【讨论】：