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社区首页 >专栏 >C++ std::vector元素的内存分配问题

C++ std::vector元素的内存分配问题

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卡尔曼和玻尔兹曼谁曼
发布2019-01-22 11:02:33
3.3K0
发布2019-01-22 11:02:33
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文章被收录于专栏:给永远比拿愉快

来看一个问题: 在使用C++ STL的vector时,下面三种写法有什么不同呢?其内存分配是怎么样的呢?

代码语言:javascript
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std::vector<T> vec;
std::vector<T>* Vec = new std::vector<T>();
std::vector<T*> vec;

首先,说结论吧(假设T是一个定义好的类): 对于std::vector<T> vec;vec在栈上(stack),而其中的元素T保存在堆上(heap); 对于std::vector<T>* Vec = new std::vector<T>();vec和其中的元素T都保存在堆上; 对于std::vector<T*> vec;vec在栈上(stack),而其中的元素T保存在堆上(heap);和第一种情况类似。

下面通过实验说说第一种情况和第二种情况的不同吧! 下面代码中声明了一个类A和一个函数IsObjectOnStack()用于监测对象是否在栈上,该函数使用到了Windows的系统API。

代码语言:javascript
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#include <vector>
#include <iostream>
#include <Windows.h>

using std::vector;
using std::cout;

class A
{
public:
    A(); //构造函数
    A(const A& a); //拷贝构造函数
    ~A(); //析构函数

};

A::A()
{
    cout << "A的构造函数..." << '\n';
}

A::A(const A& a)
{
    cout << "A的拷贝构造函数..." << '\n';
}

A::~A()
{
    cout << "A的析构函数..." << '\n';
}

BOOL IsObjectOnStack(LPVOID pObject)
{
    INT nStackValue(0);

    MEMORY_BASIC_INFORMATION mi = { 0 };
    DWORD dwRet = VirtualQuery(&nStackValue, &mi, sizeof(mi));

    if (dwRet > 0)
    {
        return pObject >= mi.BaseAddress
            && (DWORD)pObject < (DWORD)mi.BaseAddress + mi.RegionSize;
    }

    return FALSE;
}

下面做第一种情况的测试:

代码语言:javascript
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int main()
{
    vector<A> aa;
    int nCount = 2;
    for (int i = 0; i < nCount; i++)
    {
        A a;
        BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(&a);
        if (isOnStack) cout << "对象a在栈上创建..." << '\n';
        else cout << "对象a在堆上创建..." << '\n';
        aa.push_back(a);
    }

    BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(&(aa.at(0)));
    if (isOnStack) cout << "std::vector中元素在栈上创建..." << '\n';
    else cout << "std::vector中元素在堆上创建..." << '\n';


    return 0;
}

运行结果:

std::vector<T>运行结果
std::vector<T>运行结果

可以看到std::vector<A>中的元素A是在栈上创建的。而且是在push_back的时候将栈上对象通过拷贝复制到堆上去的。

第三种情况测试:

代码语言:javascript
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int main()
{
    vector<A*> aa;
    int nCount = 2;
    for (int i = 0; i < nCount; i++)
    {
        A* a = new A();
        BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(a);
        if (isOnStack) cout << "对象a在栈上创建..." << '\n';
        else cout << "对象a在堆上创建..." << '\n';
        aa.push_back(a);
    }

    BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(aa.at(0));
    if (isOnStack) cout << "std::vector中元素在栈上创建..." << '\n';
    else cout << "std::vector中元素在堆上创建..." << '\n';

    for (int i = 0; i < nCount; i++)
    {
        delete aa.at(i);
    }


    return 0;
}

运行结果:

std::vector<A*>运行结果
std::vector<A*>运行结果

这个很明显std::vector<A*>中的对象都是在堆上。使用完以后,我们必须手动释放该对象所占内存。

所以,我个人觉得两者的主要区别在于:std::vector<T>std::vector<T*>中元素T都是存储在栈上,而且std::vector<T>不用手动管理内存空间,而std::vector<T*>需要手动delete释放栈上的空间。但是push_back的时候std::vector<T>会比std::vector<T*>多一个拷贝构造的过程。

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原始发表:2016年01月17日,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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