如何使用包含大型数据数组的类元素来处理 STL 容器答案

【问题标题】：How to handle STL container with elements of classes containing large arrays of data如何使用包含大型数据数组的类元素来处理 STL 容器
【发布时间】：2011-06-14 04:57:40
【问题描述】：

我正在寻找一种方法将大型数据数组（存储在具有基本功能的类中，例如检查数据、大小等）放入任何 STL 容器中，例如向量或队列（FIFO 队列是最好的，因为我有一个生产者和一个消费者）。

问题是我必须实现复制构造函数并且......好吧..我不想制作深拷贝（因为它需要太多时间，所以我坚持浅拷贝），但又一次我有不知道何时删除析构函数中的数据数组的问题（因为我两次调用析构函数并且只有一次数据，另外，对析构函数的第一次调用可能来自在容器中插入/移动元素，所以那时我仍然需要数组数据）。

我考虑过对数据数组使用像 std::shared_ptr 这样的智能指针，但从我读到的内容来看，它们不调用 delete [] 而是调用 delete - 这是一种耻辱，因为我有一个普通的数组 []。

现在我有一个解决方案，可以在将类从容器中删除之前手动调用类上的“DeleteArray”函数。它工作得很好，但是......它不是很好。

有什么想法吗？

【问题讨论】：

标签： c++ arrays performance stl large-data

【解决方案1】：

Boost 有一个类似于shared_ptr 的shared_array 类，但将使用delete[]，或者您可以向shared_ptr 添加自定义删除器，使其调用delete[]。

【讨论】：

【解决方案2】：

不要使用数组，而是使用std::vector。然后用智能指针指向它。

【讨论】：

这为访问增加了一层额外的间接层：您将在堆中有一堆vectors，每个都指向位于不同位置的单独数据数组堆。
@Jeremiah：没错，但不比容器类的任何其他用途更重要。
@Oli：当使用vector<shared_ptr<vector<...> > > 时，您将拥有一个指向单个vector 对象的vector 指针（每个对象只有几个内存字），并且每个对象将指向一个单独的数据数组。使用 shared_array 之类的东西会删除其中一个间接级别。
@Jeremiah：也许我们在谈论不同的目的。而不是int *pArray 作为班级成员（正如OP 正在考虑的那样），我提倡shared_ptr<vector<int> > spVec。我不确定您的评论中vector 的第二层来自哪里。
@Oli：这也是我的意思——问题是说会有一个大型数组的 STL 容器，所以你建议用 vector<shared_ptr<vector<int> > > 替换像 vector<int*> 这样的东西。还是我误会了？

【解决方案3】：

更好的解决方案是将shared_ptrs 放到您的大对象到容器中，并避免将昂贵的副本放在一起。

编辑 0：

当然，另一种选择是使用shared_array 使对象本身轻量且可复制。正如耶利米建议的那样。

【讨论】：

不胜感激对否决投票的解释。
已经使用shared_ptr 提到的问题，以及明显的问题。
问题提到在大对象中对成员数组使用shared_ptr。
问题中提到的大对象是数据数组。
“存储在一个类中，包含检查数据、大小等基本功能”，嗯？

【解决方案4】：

至少在 Boost 库中，数组有一个 shared_ptr 等效项。它被称为shared_array，它的行为完全符合您的预期。在http://www.boost.org/doc/libs/1_45_0/libs/smart_ptr/shared_array.htm?sess=8940ad57baa307d68cb2e7fd2939d2db查看规范。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以在复制构造函数中实现简单的引用计数。您可以在每次删除时减少引用。

【讨论】：

【解决方案6】：

非常感谢您所有有见地的回答！

这提醒了我为什么上次遇到这个问题时，我在没有复制自己的情况下手动编写了一个队列。我不能说我花费的时间比弄清楚如何制作漂亮、干净的版本花费的时间要长得多。 :)

所以..我所做的是：

解决方案 a) 就像在原始帖子中描述的那样，我创建了一个必须在从向量中删除类之前显式调用的函数。不太好，但效果很好，我不必乱搞其他任何东西，只要记住调用它。

解决方案 b) 我将数组放在另一个类中，并对该类使用了智能指针（shared_ptr）。工作得非常好。我也必须使用 shared_ptr 作为向量的元素。（一开始我没有想到。）

解决方案 c) 使用 shared_ptr 来保存一个数组。事实证明这是一个非常糟糕的主意，因为它调用 delete 而不是 delete [] 您需要提供您的自定义删除器，并且不知何故出现了一些其他（语法）问题，所以我花了 2h+ 之类的时间来解决这个问题。

在头文件中看起来像这样：

 template< typename T >
  struct
array_deleter
  {
      void
    operator ()( T const * p)
      { delete[] p; }
  };

class MemoryStressChunk
{
private:
    int chunkSizeInValues;
    std::shared_ptr< __int64 > data;
};

在代码文件中：

data.reset(
    new __int64[chunkSizeInValues], 
    array_deleter< __int64 >() );

要使用它，我必须再次取出它：

__int64 *d = data.get();

下次我可能会强烈考虑使用增强版本。我的机器上没有增强功能，所以这就是为什么它不适合我。

我接受解决方案 d) 将使用包含 shared_ptr 的类向量到向量（而不是数组）。毕竟我和 c) 玩得很开心，但我并没有这样做。 :)

如果有人想看代码，你可以在这里http://andreas-reiff.de/wp-content/uploads/2011/01/Tool-MemTester.zip 获取。请注意版本 a) 中可能存在 memleak（使用 shared_ptr 作为版本 b) 中的类）。

再次感谢您的帮助！

【讨论】：