Когда я должен использовать вектор объектов вместо вектора указателей?

Question

У меня есть коллекция полиморфных объектов, все они получены из моего класса Animal: Cat, Dog и MonkeyFish.

Мой обычный режим работы - хранить эти объекты в векторе указателей животных, например:

std :: vector my_vector;

my_vector.push_back( new Animal_Cat() );
my_vector.push_back( new Animal_Dog() );
my_vector.push_back( new Animal_MonkeyFish() );

А жизнь прекрасна ... или это так?

Мне недавно сказали, что я действительно должен стараться избегать выделения памяти таким способом, потому что это делает управление памятью рутиной. Когда мне нужно уничтожить my_vector, я должен пройти через все элементы и удалить все.

Я не думаю, что могу хранить вектор ссылок (я могу ошибаться), поэтому мне кажется, что хранить вектор объектов Animal - моя единственная альтернатива.

Когда я должен выбрать использование вектора указателей против вектора объектов? В общем, какой метод предпочтительнее? (Я бы хотел максимально сократить копирование объектов.)

Answer 1

Вы должны использовать вектор объектов, когда это возможно; но в вашем случае это невозможно .

Контейнеры указателей позволяют избежать проблемы нарезки. Но тогда вы должны вызвать delete для каждого элемента, как вы делаете. Это раздражает, но возможно. К сожалению, бывают случаи (когда выдается исключение), когда вы не можете быть уверены, что удаление вызвано правильно, и в результате возникает утечка памяти.

Основным решением является использование умного указателя. Pre-C ++ 11 поставляется с auto_ptr, , но его нельзя использовать в стандартном контейнере . C ++ 11 имеет std::unique_ptr и std::shared_ptr, которые предназначены для использования в контейнерах (я предпочитаю std::unique_ptr, если мне действительно не нужен подсчет ссылок). Если вы не можете использовать C ++ 11, лучшим решением будет Повышение интеллектуальных указателей .

Answer 2

Вместо того, чтобы использовать shared_ptr со стандартными контейнерами STL, взгляните на Boost Pointer Container Library . Он предназначен для решения именно этой проблемы.

Answer 3

В этом случае сохранение вектора Animal не будет работать для вас, поскольку ваши животные имеют разные размеры, и вы не сможете хранить производные объекты в пространствах, предназначенных для хранения базового класса. (И даже если они имеют одинаковый размер, вы не получите желаемого полиморфного эффекта, так как будут выполняться методы базового класса - виртуальность метода не вступит в игру, если вы не получите к нему доступ через указатель или ссылку. )

Если вы хотите избежать раздражения, связанного с управлением памятью самостоятельно, вы можете хранить смарт-указатель, такой как shared_ptr (обратите внимание, что auto_ptr не работает с контейнерами STL по словам Макса Либберта) или какой-то его вариант. Таким образом, вы все еще можете использовать свой полиморфный класс, но для вас это немного меньше.

Нет никаких действительно жестких и быстрых правил относительно того, когда использовать объекты и указатели, хотя стоит отметить, что в некоторых случаях, как и у вас, объекты просто не будут работать для вас. Я склонен использовать объекты всякий раз, когда ничто не мешает этому, хотя, как вы заметили, вы должны быть обеспокоены дорогостоящими операциями копирования (хотя иногда их можно улучшить, передавая контейнеры по ссылке).

Answer 4

Если вы когда-нибудь услышите аргумент , но копирование их структур будет стоить постоянно , если вы хотите использовать полные объекты вместо указателей в векторе, тогда ваши 2 основных аргумента:

1. Нам не нужно беспокоиться о проблемах жизни указателей, что означает отсутствие утечек из этого конкретного кода (если, конечно, сами структуры не имеют данных указателя, но это уже другая история) .
2. Расположение данных в смежных структурах в памяти повысит производительность в типичных сценариях использования, а не замедлит работу, как косвенное указание (условно говоря).

Дополнительная стоимость копирования обычно берется при добавлении материала в контейнер, а не при использовании данных - подумайте немного об этом: что вы делаете больше всего? добавить предметы или использовать их?

Однако при добавлении полиморфных объектов указатели необходимы, чтобы избежать нарезки.