C++ STL 内存管理：堆栈还是堆？

Posted 2023-02-22

【中文标题】C++ STL 内存管理：堆栈还是堆？

【英文标题】：C++ STL Memory Management: Stack or Heap?

【发布时间】：2012-07-28 09:49:25

【问题描述】：

通常，当我使用非本地范围内的 STL 对象时，我会存储指向我想要存储的数据的指针。比如

std::vector<MyStruct*> 

当需要清理向量时，我会检查并删除所有内容。我最近注意到这并不像我想象的那样是必要的。无论出于何种原因，我一直认为 STL 类将数据存储在堆栈上，而我现在认为它是在堆上分配数据的。它是否正确？将对象存储为指针以减少复制时间是唯一真正的好处吗？

【问题讨论】：

std::vector<Shape *> 可以存储Circle *。 std::vector<Shape> 不能存储Circle。

每个动态容器中的每个对象始终是无条件的动态对象，其生命周期由容器管理。可配置的是内存分配策略，但这并不重要。请记住，C++ 将内存分配和对象创建作为两个不同的概念和职责范围分开。

【参考方案1】：

标准容器通过分配器对象分配内存，其类型作为模板参数传递。如果你没有传递其他任何东西，那就是std::allocator<T>，它将使用new 来分配内存。

底线：您可以强制他们以几乎任何您想要的方式分配内存，但默认情况下它将来自免费存储。

如果你真的想要一个指针容器，容器将拥有指针对象（例如，当对象被销毁时会自动删除它们），你可能想看看 Boost Pointer Containers。

【参考方案2】：

使用指针来减少复制时间是真正的好处。想想所有可以通过它改进的向量操作 - 例如排序。

另一个真正的好处（如上面评论中所述）是这允许您使用多态性并将相关对象存储在同一向量中。标量对象（非指针）无法做到的事情。

您将数据存储在堆栈还是堆上并不会影响移动该对象的成本（嗯...确实如此，但通常可以忽略不计，并且与本次讨论无关）。

当您将指向对象的指针存储在 STL 向量中时，该向量不会取得对象的所有权。您仍然需要尽职调查并在不再需要它们时清理它们。

【参考方案3】：

[...] 而我现在认为它将它分配在堆上。这是正确的吗？

是的。如果将向量声明为：

std::vector<MyStruct*> v;

那么您基本上将指针存储在向量中，因此向量将分配内存来存储 指针，而不是指针指向的对象。所以当析构函数运行时，向量将释放它已经分配的内存，它不会释放指针本身的内存，即它不会释放存储在向量中的指针指向的内存。

但是，如果你这样声明：

std::vector<MyStruct> v;

然后你自己存储对象，所以向量将分配内存来存储对象，并在析构函数运行时释放它。

【参考方案4】：

当需要清理向量时，我会检查并删除 一切。我最近注意到这不像我一样有必要 以为是。

不要假设。如果向量中的指针指向动态分配的内存，那么您将需要删除该内存，因为向量不会为您执行此操作。

例如，如果您的代码属于该类型

 MyStruct* pNewStruct = new MyStruct;
 myVector.push_back(pNewStruct);

 ...
 ...

 myVector.clear();

您有内存泄漏，因为您没有专门删除分配给添加到向量中的每个元素的内存。作为动态数组的一部分，向量释放了它在自身内部分配的内存，但这只是释放了指针数组，而不是它们指向的内存