关于c ++:动态分配对象数组

Dynamically allocating an array of objects

这是一个初学者的问题,但是我很久没有做C++了,所以这里…

我有一个类,它包含一个动态分配的数组,比如

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class A
{
    int* myArray;
    A()
    {
        myArray = 0;
    }
    A(int size)
    {
        myArray = new int[size];
    }
    ~A()
    {
        // Note that as per MikeB's helpful style critique, no need to check against 0.
        delete [] myArray;
    }
}

但是现在我想创建一个动态分配的这些类的数组。这是我的当前代码:

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A* arrayOfAs = new A[5];
for (int i = 0; i < 5; ++i)
{
    arrayOfAs[i] = A(3);
}

但这件事搞得糟透了。因为创建的新A对象(使用A(3)调用)在for循环迭代完成时被销毁,这意味着该A实例的内部myArray得到delete []ed。

所以我想我的语法一定是错的。我想有一些修复方法看起来像是过度杀戮,我希望避免:

我认为这只是一些初学者的事情,在尝试动态分配具有内部动态分配的事物数组时,实际上有一个语法可以工作。

(风格批评也很受欢迎,因为我做C++已经有一段时间了。)

为未来的观众更新:下面的所有答案都非常有用。因为示例代码和有用的"规则4",马丁被接受了,但我真的建议把它们都读一遍。有些是关于错误的好的、简洁的陈述,有些则正确地指出了vector是一种好的方式,以及为什么它是一种好的方式。


对于构建容器,您显然希望使用一个标准容器(例如std::vector)。但这是一个完美的例子,说明当对象包含原始指针时需要考虑的事情。

如果你的对象有一个原始指针,那么你需要记住3的规则(现在是C++ 11中的5条规则)。

  • 构造函数
  • 析构函数
  • 复制构造函数
  • 分配运算符
  • 移动构造函数(C++ 11)
  • 移动赋值(C++ 11)

这是因为如果没有定义编译器将生成这些方法的自己版本(见下文)。处理原始指针时,编译器生成的版本并不总是有用的。

复制构造函数是很难得到正确答案的(如果您想提供强异常保证,这是非常重要的)。可以使用复制构造函数定义赋值运算符,因为您可以在内部使用复制和交换习惯用法。

有关包含指向整数数组的指针的类的绝对最小值的完整详细信息,请参阅下面。

要知道纠正它是非常重要的,您应该考虑使用std::vector,而不是指向整数数组的指针。向量易于使用(和扩展),并涵盖与异常相关的所有问题。将下面的类与下面的定义进行比较。

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class A
{
    std::vector<int>   mArray;
    public:
        A(){}
        A(size_t s) :mArray(s)  {}
};

看看你的问题:

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A* arrayOfAs = new A[5];
for (int i = 0; i < 5; ++i)
{
    // As you surmised the problem is on this line.
    arrayOfAs[i] = A(3);

    // What is happening:
    // 1) A(3) Build your A object (fine)
    // 2) A::operator=(A const&) is called to assign the value
    //    onto the result of the array access. Because you did
    //    not define this operator the compiler generated one is
    //    used.
}

编译器生成的赋值运算符几乎适用于所有情况,但当使用原始指针时,需要注意。在您的情况下,这是由于浅复制问题导致的问题。您最终得到了两个包含指向同一内存块的指针的对象。当a(3)在循环结束时超出作用域时,它在其指针上调用delete[]。因此,另一个对象(在数组中)现在包含一个指向已返回到系统的内存的指针。

编译器生成复制构造函数;使用该成员复制构造函数复制每个成员变量。对于指针,这意味着指针值从源对象复制到目标对象(因此是浅复制)。

编译器生成的赋值运算符;使用该成员赋值运算符复制每个成员变量。对于指针,这意味着指针值从源对象复制到目标对象(因此是浅复制)。

所以包含指针的类的最小值是:

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class A
{
    size_t     mSize;
    int*       mArray;
    public:
         // Simple constructor/destructor are obvious.
         A(size_t s = 0) {mSize=s;mArray = new int[mSize];}
        ~A()             {delete [] mArray;}

         // Copy constructor needs more work
         A(A const& copy)
         {
             mSize  = copy.mSize;
             mArray = new int[copy.mSize];

             // Don't need to worry about copying integers.
             // But if the object has a copy constructor then
             // it would also need to worry about throws from the copy constructor.
             std::copy(&copy.mArray[0],&copy.mArray[c.mSize],mArray);

         }

         // Define assignment operator in terms of the copy constructor
         // Modified: There is a slight twist to the copy swap idiom, that you can
         //           Remove the manual copy made by passing the rhs by value thus
         //           providing an implicit copy generated by the compiler.
         A& operator=(A rhs) // Pass by value (thus generating a copy)
         {
             rhs.swap(*this); // Now swap data with the copy.
                              // The rhs parameter will delete the array when it
                              // goes out of scope at the end of the function
             return *this;
         }
         void swap(A& s) noexcept
         {
             using std::swap;
             swap(this.mArray,s.mArray);
             swap(this.mSize ,s.mSize);
         }

         // C++11
         A(A&& src) noexcept
             : mSize(0)
             , mArray(NULL)
         {
             src.swap(*this);
         }
         A& operator=(A&& src) noexcept
         {
             src.swap(*this);     // You are moving the state of the src object
                                  // into this one. The state of the src object
                                  // after the move must be valid but indeterminate.
                                  //
                                  // The easiest way to do this is to swap the states
                                  // of the two objects.
                                  //
                                  // Note: Doing any operation on src after a move
                                  // is risky (apart from destroy) until you put it
                                  // into a specific state. Your object should have
                                  // appropriate methods for this.
                                  //
                                  // Example: Assignment (operator = should work).
                                  //          std::vector() has clear() which sets
                                  //          a specific state without needing to
                                  //          know the current state.
             return *this;
         }  
 }


我建议使用std::vector:类似

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typedef std::vector<int> A;
typedef std::vector<A> AS;

STL的轻微过度杀伤力没有什么错,你可以花更多的时间来实现应用程序的特定功能,而不是重新设计自行车。


对象的构造函数动态分配另一个对象,并将指向该动态分配对象的指针存储在原始指针中。

对于这种情况,必须定义自己的复制构造函数、赋值运算符和析构函数。编译器生成的文件将无法正常工作。(这是"大三定律"的一个推论:一个包含析构函数、赋值运算符、复制构造函数的类通常需要全部3个)。

您已经定义了自己的析构函数(并且您提到了创建一个复制构造函数),但是您需要同时定义三大类中的另外两个。

另一种方法是将指向动态分配的int[]的指针存储在其他一些对象中,这些对象将为您处理这些事情。类似于vectorboost::shared_array<>

要将这一点归结起来——为了充分利用RAII,您应该尽可能避免处理原始指针。

既然你要求其他的风格评论,一个次要的问题是,当你删除原始指针时,在调用delete-delete之前,你不需要检查0就可以处理这种情况,这样你就不必用检查来混乱你的代码。


  • 仅当对象具有默认和复制构造函数时,才对其使用数组或公共容器。

  • 否则存储指针(或智能指针,但在这种情况下可能会遇到一些问题)。

  • ps:总是定义自己的默认和复制构造函数,否则将使用自动生成的构造函数。


    为什么不使用setSize方法呢?

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    A* arrayOfAs = new A[5];
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        arrayOfAs[i].SetSize(3);
    }

    我喜欢"副本",但在这种情况下,默认的构造函数实际上并没有做任何事情。setSize可以从原始m_数组(如果存在)中复制数据。要做到这一点,您必须在类中存储数组的大小。或setSize可以删除原始m_数组。

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    void SetSize(unsigned int p_newSize)
    {
        //I don't care if it's null because delete is smart enough to deal with that.
        delete myArray;
        myArray = new int[p_newSize];
        ASSERT(myArray);
    }

    您需要一个分配运算符,以便:

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    arrayOfAs[i] = A(3);

    按它应该的方式工作。


    使用new操作符的放置特性,可以在适当的位置创建对象,并避免复制:

    placement (3) :void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept;

    Simply returns ptr (no storage is allocated).
    Notice though that, if the function is called by a new-expression, the proper initialization will be performed (for class objects, this includes calling its default constructor).

    我建议如下:

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    A* arrayOfAs = new A[5]; //Allocate a block of memory for 5 objects
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        //Do not allocate memory,
        //initialize an object in memory address provided by the pointer
        new (&arrayOfAs[i]) A(3);
    }