Нужна помощь в понимании вектора STL (простой код в теле сообщения)

Question

Вот код:

#include <vector>
#include <iostream>

class A
{
public:
    A() { std::cout << __FUNCTION__ << "\n"; }
    ~A() { std::cout << __FUNCTION__ << "\n"; }

    A& operator=(const A&) { std::cout << __FUNCTION__ << "\n"; return *this;}
};

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::vector<A> as;
    A a;
    as.push_back(a);
    as.push_back(a);
    return 0;
}

И вот что я получил:

A::A
A::~A
A::~A
A::~A
A::~A

Я понимаю, что вывод первой строки - это вызов c-tor с момента создания a Один из вызовов d-tor также принадлежит a. А как насчет трех других вызовов A :: ~ A (), откуда они? И почему звонков в d-tor больше, чем звонков в c-tor? Как контейнер клонирует «а», когда добавляет копии в свои элементы? И, наконец, определяется ли выходная реализация или есть другие возможные выходы?

Answer 1

Вам необходимо добавить конструктор копирования:

 A( const A& ) { std::cout << __FUNCTION__ << "\n"; }

Вектор, как и все другие контейнеры стандартной библиотеки, хранит копии - эти копии создаются с помощью конструктора копирования. Однако вы должны знать, что есть несколько мест, где компилятору разрешено исключать создание копий или даже делать дополнительные копии, поэтому ваши результаты могут не соответствовать вашим ожиданиям.

Answer 2

Чтобы понять, что происходит, вам не хватает одного метода в A:

A(const A&) { std::cout << __FUNCTION__ << "(const A&)\n"; }

Тогда вы видите вывод:

A()
A(const A&)
A(const A&)
A(const A&)
~A
~A
~A
~A

Что происходит, так это то, что для каждого push_back вектор выделяет новый непрерывный массив, копирует старое содержимое и уничтожает его. Если считать, первый конструктор копирования предназначен для первого push_back, второй и третий для следующего push_back. Первый деструктор предназначен для второго push_back, два следующих для уничтожения вектора, последний для уничтожения переменной a.

И, между прочим, это полностью определяется реализацией, поскольку его можно распределять по чанкам, что предотвратит немало копий / уничтожений. Вы можете сделать это самостоятельно, используя vector::reserve(size_type n).

Answer 3

Поскольку я уверен, что вы понимаете, что вы создаете свои объекты "A" в стеке, и они затем копируются в массив (как предполагают другие ответы), неявно используя конструктор копирования.

Если ваши объекты A являются реальными объектами данных с собственными данными или сложным состоянием, которое трудно скопировать, вы можете рассмотреть вопрос о сохранении указателей в вашем массиве, а не о сохранении объектов напрямую. Тогда вам нужно будет самим управлять памятью, но об этом стоит подумать.

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::vector<A*> as;
    A *a = new A();
    as.push_back(a);
    as.push_back(a);
    return 0;
}

Вы увидите вывод:

A()

Поскольку был создан только один экземпляр объекта, а массив просто хранит копии указателя . Очевидно, что в какой-то момент вам нужно будет удалить сам объект через один из его указателей, чтобы в конечном итоге вы вернули память.