C++ 在不激活构造函数的情况下分配内存答案

【问题标题】：C++ Allocate Memory Without Activating ConstructorsC++ 在不激活构造函数的情况下分配内存
【发布时间】：2011-06-02 08:32:54
【问题描述】：

我正在从一个文件中读取值，我将在读取它们时将其存储在内存中。我在这里读到，在 C++ 中处理内存位置的正确方法是始终使用 new/delete，但是如果我愿意：

DataType* foo = new DataType[sizeof(DataType) * numDataTypes];

然后这将为每个创建的实例调用默认构造函数，我不希望这样。我打算这样做：

DataType* foo;
char* tempBuffer=new char[sizeof(DataType) * numDataTypes];
foo=(DataType*) tempBuffer;

但我认为这将是某种类型不安全的东西。那我该怎么办？

现在在研究这个问题时，我看到有些人说数组不好，向量好。我试图更多地使用数组，因为我认为我是一个坏孩子，用（我认为的）较慢的向量填充我的程序。我应该用什么？？？

【问题讨论】：

来吧，你在担心效率，而你的第一行代码不正确！
如果您没有性能问题，您应该选择最简单、最安全的解决方案

标签： c++ memory-management

【解决方案1】：

使用向量！！！由于您知道元素的数量，因此请确保先保留内存（在插入元素之前调用 myVector.reserve(numObjects)。）。

这样做，您将不会调用类的默认构造函数。

所以用

std::vector<DataType> myVector; // does not reserve anything
...
myVector.reserve(numObjects); // tells vector to reserve memory

【讨论】：

向量通常是一个不错的选择，但它们仍然不允许您调用您选择的构造函数。矢量元素始终是复制构造的。
真的！然后，您可以根据需要使用指向对象的智能指针向量（因此将调用智能指针的复制构造函数）。
@Ben Voigt：在 C++0x 中，emplace_back 不允许您使用您选择的构造函数吗？
@Matthieu：正确，C++0x 最终会填补这个缺失的部分（我使用将来时，因为我认为这个功能还没有在任何编译器中实现）。

【解决方案2】：

您可以使用::operator new 分配任意大小的内存块。

DataType* foo = static_cast<DataType*>(::operator new(sizeof(DataType) * numDataTypes));

在这里使用::operator new 而不是malloc 的主要优点是它会引发故障，并且会与任何new_handlers 等集成。您需要使用::operator delete 清理内存

::operator delete(foo);

常规的new Something 当然会调用构造函数，毕竟这就是new 的意义所在。

避免额外构造（例如默认构造函数）或出于性能原因推迟它们是一回事，完全跳过任何构造函数是另一回事。我觉得你有类似的代码

DataType dt;
read(fd, &dt, sizeof(dt));

如果你这样做，你已经把类型安全抛到了窗外。

你为什么试图通过不调用构造函数来完成？

【讨论】：

像问题已经提到的那样直接调用::operator new 与new char[] 有什么优势？
@Ben Voigt，主要在这种情况下传达意图。您不是在尝试创建一个 `char's 数组，而是在分配一些内存。第二个问题是 IIRC 数组 new 会将 POD 初始化为 0，这会带来一些轻微的开销。
似乎是默认初始化的，因为 char 不是类类型，所以什么都不做。不幸的是，我面前只有 C++0x 草案标准，这绝对是正在改变的事情之一（在 C++0x 中，新数组允许使用括号初始化器）。

【解决方案3】：

您可以使用new char[] 分配内存，为数组中的每个元素调用所需的构造函数，然后一切都将是类型安全的。阅读What are uses of the C++ construct "placement new"?

这就是std::vector 在底层的工作方式，因为它为提高效率分配了一点额外的内存，但在实际需要它们之前不会在额外的内存中构造任何对象。

【讨论】：

【解决方案4】：

您应该使用矢量。它将允许您一个接一个地构建其内容（通过push_back 等），这听起来就像您想要做的那样。

【讨论】：

【解决方案5】：

如果您不会在向量末尾以外的任何地方插入新元素（因为向量的元素存储在连续的内存块中），我认为您不应该关心使用向量的效率。

【讨论】：

【解决方案6】：

vector<DataType> dataTypeVec(numDataTypes);

正如您所知道的，您的第一行包含一个错误（无需乘以 sizeof）。

【讨论】：

您可能希望在声明未调用默认构造函数之前对其进行测试。（它是，一次，然后复制构造函数被称为numDataTypes 次。）

【解决方案7】：

基于其他人所说的，如果您在管道输入整数文本文件时运行该程序，该文件将填充以下类的数据字段，例如：

./allocate < ints.txt

那么你可以这样做：

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

class MyDataType {
public:
  int dataField;
};


int main() {

  const int TO_RESERVE = 10;

  vector<MyDataType> everything;
  everything.reserve( TO_RESERVE );

  MyDataType temp;
  while( cin >> temp.dataField ) {
    everything.push_back( temp );
  }

  for( unsigned i = 0; i < everything.size(); i++ ) {
    cout << everything[i].dataField;
    if( i < everything.size() - 1 ) {
      cout << ", ";
    }
  }
}

对于我来说，有 4 个整数的列表，给出：

5, 6, 2, 6

【讨论】：