对象向量是不是在 C++ 中的堆或堆栈上分配？

Posted 2023-02-21

【中文标题】对象向量是不是在 C++ 中的堆或堆栈上分配？

【英文标题】：Does an object vector allocate on the heap or stack in C++?对象向量是否在 C++ 中的堆或堆栈上分配？

【发布时间】：2020-03-30 02:53:14

【问题描述】：

我已经看到很多关于这个主题的类似问题，但我没有看到这个问题的明确答案。考虑以下代码：

typedef struct Student

    int id;
 Student;

vector<Student> students();
for( int i = 0; i < 10; i++ )

    Student s();
    s.id = i
    students.push_back( s );

这个向量如何分配内存？据我了解，每个Student s 都应该在堆栈上拥有它的内存，并在循环迭代时被取消分配，所以如果我稍后尝试访问这些数据，这应该会产生未定义的行为。但是如果我用vector<int> 做同样的事情，它不会产生未定义的行为。

这是正确的吗？无论哪种方式，我的目标是创建一个vector<Student>，其中对象在堆上分配，而不必使用vector<Student*>。这可能吗？

【问题讨论】：

对象被复制/移动到向量中。向量处理其内存的方式，这些副本很可能在堆上。

请注意vector<Student> students(); 声明了一个名为students 的函数，它不接受任何参数并按值返回vector<Student>。删除括号以定义矢量对象。

students 在堆栈上。它管理的内存在堆上（Student 元素）。

@JedediahHeal “堆栈”和“堆”在物理上没有分离，它们只是同一内存的不同区域。对象被复制，而不是移动或引用。 （C++ 不是 Java。）将对象从内存的一部分复制到另一部分总是相同的。

从技术上讲，C++ 中根本没有“堆”和“栈”。 std::vector 采用动态内存分配来管理对象集合，其中对象的数量在运行时确定。堆和堆栈描述了一些（不是全部）实现如何管理内存的细节 - 在此类系统上，动态内存分配通常使用堆内存。

【参考方案1】：

根据vector in cppreference，一个vector需要两个模板参数，T（vector中元素的类型）和Allocator，默认设置为std::allocator<T>和std::allocator's allocate function，必须调用按向量分配内存：

通过调用 ::operator new(std::size_t) 或 ::operator new(std::size_t, std::align_val_t) 分配 n * sizeof(T) 字节的未初始化存储（C++17 起），但未指定何时以及如何调用此函数。指针提示可用于提供引用的局部性：分配器，如果实现支持，将尝试分配新的内存块尽可能接近提示。

因此，只要没有给定分配器到向量，所有新成员都存储在堆中。尽管大多数分配器必须使用堆来分配内存。

【参考方案2】：

创建std::unique_ptr<Student> ... 还可以使用std::vector<std::unique_ptr<Student>> 类型来保存数据。 这样您就不必担心通过 unique_ptr 删除堆存储上分配的内存。