Question

我有一个带有stl std::string成员的c ++类Foo。此外，我有一个STL std::vector<Foo> vecFoo按值包含类Foo的对象（不是Foo对象的指针）。现在我被朋友告知不要以这种方式实现它，而是用指针构建向量：std::vector<Foo*>或使用boost智能指针。他讨论了一个向量，它涉及对其成员进行大量复制操作（在添加成员时分配更多空间等），当包含的类具有动态成员（如std::string）时会产生问题。可能会出现任何问题吗？

据我所知，std::string实际上可以在std::vector复制类Foo时执行深层复制（或写入时复制），因为Foo会为其所有成员调用复制构造函数。我的朋友认为，当向量分配新空间时，如果字符串成员在向量中的所有Foo对象中的长度不同，则会出现问题。你觉得怎么样？

在向量中使用指针Foo的唯一原因是速度。指向Foo（Foo*）的指针比完整的类Foo复制得快得多，不是吗？ Thx供讨论！

Answer 1

这里有一个权衡。您的Foo是否足够复杂，复制它比复制指针或智能指针要昂贵得多？您是否期望在执行期间频繁调整矢量大小，从而导致副本？或者，复制Foo向量的成本是否可以接受使用指针（以及之后必须清理）或智能指针的额外复杂性？在向量中存储指针有其自己的成本，因为指向的对象在内存中不一定是连续的。（按值存储时，Foos中包含的字符串会将数据分散在内存中。）

尝试简单的实现（Foo的矢量），测量其性能，然后才考虑切换到（智能）指针的优化。

Answer 2

我猜，如果要用std::vector分配每个元素对象，带有指针的new根本不会更有效。但是如果你的元素对象足够大（不是因为字符串长度，而是因为它的'非指针'成员）带指针的向量可以执行更好的或不是 - 它取决于向量重新分配频率。

考虑std::vector很少分配空间 logarithmical 的事实，因为它总是分配比前一次分配的空间多两倍的空间。

使用C ++ 11，情况会更好，std::vector将使用move semantics来避免确保复制字符串的字符。但是如果你的编译器没有生成default move constructor，你可能需要在你的类中实现移动构造函数才能使这个东西工作。

即使在C ++ 11之前，一些std::string实现使用了写时复制策略，因此只需对字符串进行“深层复制”就不需要复制基础字符数组，除非其中一个副本被修改。

如果字符串成员的长度不同，则会出现问题向量中的所有Foo对象

这肯定不是问题 - std::string对象当然在内部持有指向字符数组的指针，而不是数组本身。

我确定，您应该使用分析器分析您的程序，然后才能在此级别做出优化决策。

Answer 3

您有两种选择：

使用std :: unique_ptr或std :: shared_ptr
按值使用它并提供移动语义

如果您使用第二个选择您必须以这种方式定义Foo

struct Foo
{
    // default ctor
    Foo( const std::string& s = "" ) : name( s ) {}

    // copy ctor
    Foo( const Foo& rhs ) : name( rhs.name ) {}

    // move ctor
    Foo( Foo&& rhs ) : name( std::move( rhs.name ) ) {}

    // assign operator
    Foo& operator = ( const Foo& f )
    {
        name = f.name;
        return *this;
    }

    // move operator
    Foo& operator = ( Foo&& f )
    {
        std::swap( name, f.name );
        return *this;
    }

    string name;
};

FooVec v;

// construct in place
v.emplace_back( "foo1" );
v.emplace_back( "foo2" );

// or move
v.push_back( std::move( Foo( "foo3" ) );

包含在std :: vector中的类中的STL字符串成员

3 个答案: