C++ 类的成员对象：应该在哪里销毁？

Question

我对以下案例有些困惑。我有以下 C++ 类，代表一个 RGB 像素：

  class RgbColorVector
  {
       cv::Mat pM;

  public:
    RgbColorVector(unsigned int r,unsigned int g,unsigned int b)
    {
         pM = cv::Mat(3,1,CV_8UC1);
         pM.at<unsigned char>(0,0) = r;
         pM.at<unsigned char>(1,0) = g;
         pM.at<unsigned char>(2,0) = b;
}


unsigned int getComponent(int c)
{
    return (unsigned int)pM.at<unsigned char>(c,0);
}

这里我使用 OpenCV Mat 对象来保存一个 RGB 值。通常在这种情况下，我会使用 cv::Mat 指针并在构造函数中使用 new 运算符分配堆内存，然后在析构函数中使用 delete 释放它。在上面的例子中，我显式地调用了 cv::Mat 的构造函数。我的预期是，当 RgbColorVector 的构造函数退出时， cv::Mat 构造函数中分配的内存将被破坏。但显然情况并非如此：

 void func()
 {
     RgbColorVector rgbVec(105,42,45);
     int g = rgbVec.getComponent(1);
     std::cout<<g<<std::endl;
 }


int main(int argc, const char * argv[]) {
    func();
    return 0;
}

在这里，我得到输出 42。我知道“rgbVec”是一个本地（自动）变量，当“func”退出时，它的内容（类成员）将被销毁。但此外，我预计 getComponent() 调用将返回一个随机值，因为在 cv::Mat 构造函数调用中分配的任何内存都将在“rgbVec”的构造函数返回后被销毁。我在这里有点困惑，在这种情况下内存分配机制究竟是如何工作的？ cv::Mat 对象不是在 RgbColorVector() 构造函数的栈上分配的吗？

Answer 1

class RgbColorVector
{
    cv::Mat pM; // <- this object is valid as long
                //    as the parent is (value semantics)

public:
    RgbColorVector(unsigned int r,unsigned int g,unsigned int b)
        // <- pM gets implicitly allocated here
    {
        pM = cv::Mat(3,1,CV_8UC1); // <- this creates a temporary, and
                                   //    assign its value to pM

        // <- the temporary gets implicitly deallocated here.
        //    pM isn't affected.

        pM.at<unsigned char>(0,0) = r;
        pM.at<unsigned char>(1,0) = g;
        pM.at<unsigned char>(2,0) = b;
    }
};

初始化成员的正确方法是这样的：

    RgbColorVector(unsigned int r,unsigned int g,unsigned int b)
        : pM(3,1,CV_8UC1)
    {

这称为成员初始化列表

Answer 2

您正在调用 cv::Mat 复制 ctor，因此新创建的临时 cv::Mat 将移动到已构建的 pM。因此，pM 在父对象的作用域结束之前保持构造和有效。 pM 永远不会被破坏，pM 持有的任何数据也不会被破坏。

然而，OpenCV 增加了另一个维度的间接性。 cv::Mat 通过指针存储数据以防止在不需要时重复，这是一种浅拷贝形式。它本身巧妙地管理堆上的数据，并在不再被任何其他cv::Mat 引用时删除数据。因此，即使是堆栈上的cv::Mat 对象也包含堆上的一些数据，以及堆栈上的其他详细信息，您的pM 就是这种情况。不相关，但由于您对cv::Mat 的范围及其数据感到困惑，我添加了一些细节。

编辑：临时变量、移动和默认 ctor 感谢sp2danny