C++ 中的容器与智能指针

Question

在 std::containers（std::vector 或 std::array）和指向数组的智能指针

之间进行选择时如何决定

我知道容器是用于内存管理的对象。它们是异常安全的，不会有任何内存泄漏，它们还提供内存管理功能的真实性（push.back 等），智能指针是也不会泄漏内存的指针，因为它们在不需要时会删除它们不再（如 unique_ptr 超出范围时）。可能在容器中每次创建时都会有开销。

我的问题是如何决定使用哪种方法以及为什么。

std::vector <unsigned char>myArray(3 * outputImageHight * outputImageWidth);

std::unique_ptr<unsigned char[]>myArray(new unsigned char[3 * outputImageHight * outputImageWidth]);

Answer 1

我会使用向量。您的指针版本基本上没有对 vector 进行任何改进，并且您失去了很多有用的功能。您很可能需要测量大小并在某个时候迭代您的数组，您可以免费获得一个向量，而您需要自己为您的指针版本实现它；在这一点上你也可能刚开始使用向量。

可能实例化向量会产生性能成本，但我怀疑这对大多数应用程序来说是否会成为瓶颈。如果您创建了如此多的向量以致于实例化它们会浪费您的时间，那么您可能会更聪明地管理它们（池化您的内存、自定义向量分配器等）。如有疑问，请测量。

您可能需要使用 unique_ptr<> 版本的一个示例是，如果您正在使用用 C 编写的库，您会失去数组的所有权。例如：

std::unique_ptr<unsigned char[]>myArray(
    new unsigned char[3 * outputImageHight * outputImageWidth]);

my_c_lib_data_t cLibData;
int result = my_c_lib_set_image(cLibData, myArray);

if (MYLIB_SUCCESS == result)
    // mylib successfully took ownership of the char array, so release the pointer.
    myArray.release();

如果您有选择，请尽可能使用 C++ 风格的容器。

Answer 2

始终使用 STL 容器，除非您有充分理由使用指针。原因是可靠性和可读性，IMO。

Answer 3

std::vector，主要是因为它更好地表示 "sequence of items in contiguous memory"，它是 "sequence of items in contiguous memory" 的默认表示，并支持广泛的常见操作。

vector 有移动语义，所以 std::unique_ptr 的好处是有限的。

~~如果幸运的话，您的 STL 实现`提供小向量优化，跳过小尺寸的内存分配。~~
^{-- 编辑：我不知道标准显然禁止 SBO - 抱歉让你抱有希望，谢谢@KarlNicholl}

如果需要指针语义，unique_ptr<vector<T>> 或 shared_ptr<vector<T>> 是有效的选择，开销很小。

boost 确实引入了 shared_array 等，它们更好地代表了您的第二个选择，但我还没有看到他们获得太多关注。

C++ 中的容器与智能指针

Containers vs Smart pointers in C++

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