类中向量的动态分配

Question

如果我有一个包含另一个类的向量的类，并且我希望它很长：

class NucleotideSequence{
private:
    std::string Name;
    std::vector<Nucleotide> Sequence;
public:
    NucleotideSequence();
    NucleotideSequence(std::string name, std::vector<Nucleotide> seq);
    std::string getName();
    Nucleotide* getBase(int pos1);
    int getLength();
    void print();
};

在这种情况下是向量序列，我是否需要通过在构造函数中创建序列 *Sequence 并创建一个新向量来动态分配它？我想确保为大型向量（超过数十万个元素）使用正确的资源（堆栈与堆）。哪个是正确的做法？我听说向量包装了动态数组分配。

编辑：

我在下面提供了更新的代码，以表明我已经为构造函数使用了引用传递。我也希望使用移动构造函数，这样我就可以在一个函数中创建这些对象，然后将它们移到外面。

还给出了更新的 getPos 方法，如果该位置在序列中不存在，则会引发错误。

class NucleotideSequence{
private:
    std::string Name;
    std::vector<Nucleotide> Sequence;
public:
    NucleotideSequence();
    NucleotideSequence(const std::string &name, const std::vector<Nucleotide> &seq); // Note that a pointer is not needed since the std::vector class allocated memory on the heap for us and is a wrapper for that whole RAII process.
    std::string getName();
    Nucleotide getBase(int pos);
    int getLength();
    void print();
};

NucleotideSequence::NucleotideSequence(const std::string &name, const std::vector<Nucleotide> &seq)
{
    Name = name;
    Sequence = seq;
}

// Get a specific base
Nucleotide NucleotideSequence::getBase(int pos)
{
    for(std::vector<Nucleotide>::iterator i = Sequence.begin(); i != Sequence.end(); i++)
    {
        if(pos == i->getPos())
        {
            return *i; // Return the correct nucleotide object.
        }
    }
    throw BoundsError(); // If the desired position is not found, throw the error.
}

谢谢， 本。

Answer 1

我会说最好将您的变量成员Sequence 保留为std::vector（而不是pointer 到std::vector）。正如您提到的“向量包装动态数组分配”：std::vector 以RAII 方式为您管理内存（堆分配/释放/重新分配）：
当你写：std::vector<Nucleotide> Sequence，Sequence 将对象Nucleotide 存储在heap 上（不在stack 上）

一个建议：在您的构造函数中，您通过值传递std::vector（以及std::string）。如果您的std::vector 的大小很大，则按值传递会很昂贵。您需要考虑是否可以在您的情况下应用引用传递。

Answer 2

所有vectors 都在堆上并动态分配。你声明它的方式很好，但你可能应该在你的构造函数中初始化它。

NucleotideSequence...我打赌这是一个很大的数组。

Answer 3

是的，包装了整个动态分配的数组。 您不需要动态分配一个，这样做通常是错误的。只需像您一样将它们声明为直接数据成员即可。

但是，向量使用值语义，因此这样做有一个潜在的缺点，即生成的类的复制/分配成本非常高（就像大型向量的复制/分配成本高昂一样）。

这通常很好，它只是让它成为一个大的东西，而大的东西在传递它们时通常只是通过引用传递，所以确保你通过引用传递你的序列，而不是通过值传递它。 （当然，你没有提供 copy-ctr/assignment 操作符，所以你很可能会这样做）