指向向量的指针与指针向量与指向指针向量的指针答案

【问题标题】：Pointer to vector vs vector of pointers vs pointer to vector of pointers指向向量的指针与指针向量与指向指针向量的指针
【发布时间】：2011-08-04 15:50:12
【问题描述】：

只是想知道您认为关于 C++ 中向量的最佳实践是什么。

如果我有一个包含向量成员变量的类。这个向量什么时候应该被声明为：

“整个对象”向量成员变量包含值，即vector<MyClass> my_vector;
指向向量的指针，即vector<MyClass>* my_vector;
指针向量，即vector<MyClass*> my_vector;
指向指针向量的指针，即vector<MyClass*>* my_vector;

我的一个类中有一个特定示例，我目前已将向量声明为案例 4，即vector<AnotherClass*>* my_vector; 其中 AnotherClass 是我创建的另一个类。

然后，在我的构造函数的初始化列表中，我使用 new 创建向量：

MyClass::MyClass()
: my_vector(new vector<AnotherClass*>())
{}

在我的析构函数中，我执行以下操作：

MyClass::~MyClass()
{
  for (int i=my_vector->size(); i>0; i--)
  {
    delete my_vector->at(i-1);
  }
  delete my_vector;
}

向量的元素被添加到我的类的方法之一中。我不知道有多少对象会提前添加到我的向量中。这是在代码执行时根据解析 xml 文件决定的。

这是好的做法吗？还是应该将向量声明为其他情况 1、2 或 3 之一？

什么时候用哪种情况？

如果向量的元素是另一个类的子类（多态性），我知道它们应该是指针。但是在其他情况下是否应该使用指针？

非常感谢！！

【问题讨论】：

标签： c++ pointers vector

【解决方案1】：

通常解决方案 1 是您想要的，因为它是 C++ 中最简单的：您不必管理内存，C++ 会为您完成所有工作（例如，您不需要提供任何析构函数） .

在某些特定情况下这不起作用（尤其是在处理多态对象时），但总的来说这是唯一的好方法。

即使在使用多态对象或需要堆分配对象（无论出于何种原因）时，原始指针也几乎从来没有是一个好主意。相反，使用智能指针或智能指针容器。现代 C++ 编译器提供来自即将到来的 C++ 标准的shared_ptr。如果你使用的编译器还没有这个功能，你可以使用implementation from Boost。

【讨论】：

我想知道为什么人们在这种情况下从不提及Boost.Pointer Container 或Boost.Reference。
@Space 我有，有点像：“使用智能指针或智能指针容器。”不过我从来没有使用过它们，所以我不太有信心谈论它们的好处。
@Konrad：“......原始指针（在容器内）几乎从来都不是一个好主意”。只是好奇-除了在容器中使用原始指针的（手动）内存管理方面之外，还有其他原因不在容器中使用原始指针吗？我模糊地记得有一个原因：“作为容器（比如向量），增长/收缩它们可能会分配/取消分配/复制/移动它们的内容，如果它们的内容是原始指针，这可能会导致问题/不良副作用对象而不是对象的 shared_ptr。”这是准确/正确的吗？
@decimus 这还不够理由吗？我不认为你提到的原因是完全准确的。指针本身可以毫无问题地复制和移动。只有当对象需要管理这些指针时，这才会变得棘手，因为那时您需要提供适当的复制和赋值语义。
for example you wouldn’t need to provide any destructor then 对吗？向量本身不会被删除，在这种情况下您将有内存泄漏。你仍然应该创建一个析构函数并说delete theVector

【解决方案2】：

绝对是第一！

您使用 vector 进行自动内存管理。使用指向向量的原始指针意味着您不再获得自动内存管理，这没有意义。

至于值类型：所有容器基本上都假定类值语义。同样，在使用指针时您必须进行内存管理，而 vector 的目的就是为您做这件事。这也在书C++ Coding Standards 的第79 项中进行了描述。如果您需要使用共享所有权或“弱”链接，请改用适当的智能指针。

【讨论】：

【解决方案3】：

手动删除向量中的所有元素是一种反模式，违反了 C++ 中的 RAII 习惯用法。因此，如果您必须在vector 中存储指向对象的指针，最好使用“智能指针”（例如boost::shared_ptr）来促进资源破坏。 boost::shared_ptr 例如在对对象的最后一个引用被销毁时自动调用delete。

也无需使用new 分配MyClass::my_vector。一个简单的解决方案是：

class MyClass {

   std::vector<whatever> m_vector;
};

假设whatever 是智能指针类型，则没有额外的工作要做。就是这样，当MyClass 实例的生命周期结束时，所有资源都会自动销毁。

在许多情况下，您甚至可以使用普通的std::vector<MyClass> - 这就是向量中的对象可以安全复制的时候。

【讨论】：

当您说“手动删除向量中的所有元素”时，您的意思是 not 在析构函数中吗？来自 wikipedialink “.. 并随着相同对象的销毁而发布，即使在出现错误的情况下也能保证发生。”这是否意味着如果您删除带有析构函数的向量中的元素，那么您就没有违反 RAII？

【解决方案4】：

在您的示例中，向量在创建对象时创建，并在对象被销毁时被销毁。这正是使vector 成为该类的普通成员时的行为。

此外，在您当前的方法中，您在复制对象时会遇到问题。默认情况下，指针将生成平面副本，这意味着对象的所有副本将共享相同的向量。这就是为什么，如果你手动管理资源，你通常需要The Big Three。

指针向量在多态对象的情况下很有用，但您应该考虑其他替代方法：

如果向量拥有对象（这意味着它们的生命周期受限于向量的生命周期），您可以使用boost::ptr_vector。
如果对象不属于向量，您可以使用boost::shared_ptr 向量或boost::ref 向量。

【讨论】：

【解决方案5】：

指向 vector 的指针很少有用 - vector 的构造和销毁成本很低。

对于vector 中的元素，没有正确答案。 vector 多久更改一次？复制构造vector 中的元素需要多少成本？其他容器是否有对vector 元素的引用或指针？

根据经验，在您看到或衡量复制您的课程非常昂贵之前，我不会给出任何指示。当然，您提到的将基类的各种子类存储在vector 中的情况将需要指针。

如果您的设计要求您将指针用作 vector 元素，那么像 boost::shared_ptr 这样的引用计数智能指针可能是最佳选择。

【讨论】：

所以在我的例子中，如果 AnotherClass 是一个有很多成员变量的大类，那么将这些元素作为指针存储在向量中可能是个好主意？避免复制大对象。
@Lisa：没错。正确答案只能是“取决于”。
您能否详细说明第一点——“指向向量的指针很少有用——向量的构造和破坏都很便宜。”怎么样？

【解决方案6】：

复杂的答案：视情况而定。

如果您的向量是共享的或具有与嵌入它的类不同的生命周期，则最好将其保留为指针。如果您引用的对象没有（或有昂贵的）复制构造函数，那么最好保留一个指针向量。相反，如果您的对象使用浅拷贝，则使用对象向量可以防止您泄漏...

【讨论】：