如何解决C ++:将自动分配的对象添加到std :: vector
|| 我写了以下代码:#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
class AClass
{
public:
int data;
AClass()
{ data = -333; cout << \"+ Creating default \" << data << endl; }
AClass(const AClass ©)
{ data = copy.data; cout << \"+ Creating copy of \" << data << endl; }
AClass(int d)
{ data = d; cout << \"+ Creating \" << data << endl; }
~AClass()
{ cout << \"- Deleting \" << data << endl; }
AClass& operator = (const AClass &a)
{ data = a.data; cout << \"= Calling operator=\" << endl; }
};
int main(void)
{
vector<AClass> v;
for (int i = 3; i--; )
v.push_back(AClass(i));
vector<AClass>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
cout << it->data << endl,it++;
return 0;
}
该程序的输出为:
+ Creating 2
+ Creating copy of 2
- Deleting 2
+ Creating 1
+ Creating copy of 1
+ Creating copy of 2
- Deleting 2
- Deleting 1
+ Creating 0
+ Creating copy of 0
+ Creating copy of 2
+ Creating copy of 1
- Deleting 2
- Deleting 1
- Deleting 0
2
1
0
- Deleting 2
- Deleting 1
- Deleting 0
然后我将类更改为:
class AClass
{
public:
int data;
AClass(int d)
{ data = d; cout << \"+ Creating \" << data << endl; }
~AClass()
{ cout << \"- Deleting \" << data << endl; }
};
输出为:
+ Creating 2
- Deleting 2
+ Creating 1
- Deleting 2
- Deleting 1
+ Creating 0
- Deleting 2
- Deleting 1
- Deleting 0
2
1
0
- Deleting 2
- Deleting 1
- Deleting 0
似乎vector在添加新对象时正在复制现有对象,但是似乎正在发生许多不必要的分配/删除操作。为什么是这样?另外,当我没有提供副本构造函数时,为什么第二个版本也可以工作?
解决方法
当添加新对象时,矢量似乎正在复制现有对象
当您添加元素时,例如使用
v.push_back(AClass(i));
,将创建一个临时AClass
对象并将其传递给push_back
。然后,push_back
必须将此对象复制到容器中。
您看到制作副本的另一个原因是std::vector
将其元素连续存储在数组中。如果基础数组中没有剩余空间,而您尝试在末尾添加另一个元素,则std::vector
必须创建一个新数组,将元素从旧数组复制到新数组中,然后在末尾插入新元素。如果不想发生这种情况,可以在开始插入元素之前调用ѭ10来在ѭ8中保留足够的空间,或者可以使用另一个序列容器(例如std::deque
),该容器不会连续存储其元素。
似乎正在发生许多不必要的分配/删除
在C ++程序中,对象经常被创建和销毁。请注意,在程序中,,5的复制成本非常低:它的大小可能为4或8个字节,刚好足以容纳其int
数据成员。
如果您要复制的类型很昂贵(例如,也许您有一个具有数千个节点的大型树数据结构),那么可以,复制可能会太昂贵。在这种情况下,您可以将智能指针存储到动态分配的对象中,而不是放在ѭ8(例如,ѭ16)中。如果您的编译器支持右值引用并具有移动感知标准库实现,则可以通过实现move构造函数和move赋值运算符并使用emplace_back
而不是push_back
使昂贵的复制类型成为可移动类型。
为什么我没有提供副本构造函数时第二个版本仍能正常工作?
如果您未声明副本构造函数,则编译器会为您提供默认的副本构造函数。
, Vector使用T的常规数组作为其存储-创建其中一个T时,它必须以某种方式初始化空间,唯一的选择是默认构造函数。稍后,当您设置索引的值时,它将其复制到该空间。
在第二个版本中,即使您不提供副本构造函数,也会自动为您生成一个。如果声明一个私有变量,然后不执行它,则会看到编译器错误(因为您已抑制了默认值的生成)
, 复制对象,因为vector正在扩展其内部存储。如果要避免复制,请提前致电ѭ19以预分配内存。如果您不提供自己的副本控制器,则编译器将为您生成一个(复制所有成员的副本)。
, 首先,如果您不提供cunstructor,通常是c ++本身生成的,并且vector正在复制所有数据,因为不确定是否在您要求时给他的变量是否具有有效值,例如您可以使用一些局部变量并将其传递给向量,如果向量没有复制您给它的内容,并且您返回了该向量,则会发生内存冲突。每当您向其中添加一些新对象时,它都需要一个更大的数组来存储所有分配给新数组的对象,然后将所有现有数据复制到该新数组中。
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