std::vector of objects / pointers / smart pointers to pass objects（总线错误：10）？

Posted 2023-02-21

【中文标题】std::vector of objects / pointers / smart pointers to pass objects（总线错误：10）？

【英文标题】：std::vector of objects / pointers / smart pointers to pass objects (buss error: 10)?

【发布时间】：2013-03-31 16:29:39

【问题描述】：

我想请教一个一般性的建议。下面的代码完全编译并大致代表了我处理的代码的结构。 简而言之，我想将一系列派生自基类（Class1）的对象和一些其他参数从一个地方传递到另一个地方。更准确地说，实现父类的不同子类，收集这些子类的实例并传递参数进行处理。

问题是，您建议使用对象向量还是指针向量？我不介意从C++11 (std::unique_ptr, std::shared_ptr) 中寻找一些新的东西，如果这是出于某种原因更好/更安全/更少的内存泄漏/等等。如果有人可以为这种情况提供有关容器的建议和/或使用C++11 提供示例，我将不胜感激。

p/s/hereUncleBens 说，如果/当抛出异常时，使用指针可能会导致内存泄漏。所以也许我真的应该使用 智能指针 来完成这项任务？这看起来如何？

p/p/s/ 很有趣，当我尝试使用来自 std::vector< Container<d>*> / std::vector< Container<d>> 的那些 Class2 对象时，现实生活中的例子给了我 Bus error: 10。但是，我无法在简单的情况下重现错误...

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>


template<int dim>
class Class1 
   public:

     Class1() ;
    ~Class1() ; 

;

template<int dim>
class Class2 : public Class1<dim>

   public:
     Class2() : 
       Class1<dim>() ; 

 ;

template <int dim>
class Container

  public:
     Container( Class1<dim> & f, int param1) : c1(f), param_(param1) 

  Class1<dim>  & c1;
      int param_;
 ;

 static const int d = 2; 

 int main() 
 
    int p = 1;
    Class2<d> c2;
    std::vector< Container<d> *> p_list;
    std::vector< Container<d> > list;
    
      p_list.push_back ( new Container<d> ( c2,p ) ); 
    
    std::cout<<"from pointers: "<<p_list[0]->param_<<std::endl;

    
      list.push_back( Container<d> ( c2,p ) );
    
    std::cout<<"from objects: "<<list[0].param_<<std::endl;
 

【参考方案1】：

首先，Class1的析构函数应该标记为virtual，否则当派生类（例如Class2）的实例被销毁时，它的析构函数将不会被正确调用。

至于你的问题，使用对象容器的后果是：

容器可能需要复制对象，因此您需要确保有一个复制构造函数（示例中的类获取编译器生成的默认构造函数）。复制对象可能会对性能产生影响，您需要正确定义副本的语义（是深还是浅，即您是创建 class1 对象的新副本，还是仅复制引用）。 您不能有任何多态性，因此您不能将 Container 子类化，然后将基类和子类的实例放在同一个容器中。 根据容器，您的对象将在内存中是连续的（向量就是这种情况），这可以带来性能优势。

如果你使用原始指针的容器，那么容器只需要复制指针（更快），你可以添加包含类型的派生实例。缺点是您必须在使用后手动销毁对象，并且正如您所提到的，这很容易泄漏内存。

shared_ptr 与原始指针有类似的优点/缺点，但关键的好处是 shared_ptr 会在不再引用它时为您销毁对象，这使得您不太可能引入内存泄漏（但它仍然当涉及异常时并非不可能这样做）。

鉴于您将这些对象移交给进一步处理，我会说基于 shared_ptr 的方法是一个不错的选择。在原始指针之上使用共享ptr的后果是：

可能存在性能开销，因为为了线程安全，大多数 shared_ptr 实现需要检查/设置锁（这可能涉及对操作系统的系统调用）。 您仍然可以通过在对象之间引入循环引用来泄漏内存。 您必须使用实现 C++11 的编译器或使用外部库（大多数人使用 boost）。

使用 shared_ptrs 的示例看起来像这样（未经测试）。

#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>

template<int dim>
class Class1 
   public:
       Class1() ;
       virtual ~Class1() ; 

;

template<int dim>
class Class2 : public Class1<dim>

    public:
        Class2() : 
        Class1<dim>() ; 

;

template <int dim>
class Container

    public:
       Container( boost::shared_ptr<Class1<dim>> f, int param1) : c1(f), param_(param1) 

       boost::shared_ptr<Class1<dim>> c1;
       int param_;
;

static const int d = 2;

int main() 

    int p = 1;
    boost::shared_ptr<Class1<d>> c2 = boost::make_shared<Class2<d>>();

    std::vector<boost::shared_ptr<Container<d>>> list;
    list.push_back(boost::make_shared<Container<d>>(c2,p));

    std::cout << "from objects: " << list[0]->param_ << std::endl;

总而言之，如果接收容器的代码没有在任何地方存储对它们的引用，并且您不需要多态性，那么对象容器可能就可以了。如果接收容器的代码需要将它们存储在某个地方，和/或您想要多态容器，请使用共享 ptrs。

【讨论】：

非常感谢您的详细回答。将修改我的真实代码以实现共享指针...

注意到您没有在答案中定义 list。我猜是std::vector，或者可能更好boost::shared_ptr< std::vector<....>>？

糟糕，是的，我错过了。我已经更新了添加列表声明的答案，它是共享 ptrs 的 std::vector。