我可以在堆分配的原始数组上使用 std::sort 吗？答案

【问题标题】：Can I use std::sort on heap allocated raw arrays?我可以在堆分配的原始数组上使用 std::sort 吗？
【发布时间】：2019-05-13 15:57:47
【问题描述】：

我们知道，当使用一个连续的内存块时，我们可以很容易地获得一个迭代器（这里是 &arra[0] 或 arra）并将迭代器传递给 std::sort。

例如：

int arra[100];
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        arra[i] = rand() % 32000;
    }
    for (int i = 0; i < len; i++)std::cout << arra[i]<<" ";
    std::sort(arra,arra+100);

现在，如果我有一个堆分配的数组，比如这里的arr：

int len;
    len = 100;
    int* arr = new int[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        arr[i] = rand() % 32000;
    }

我不知道我是否可以得到这个数组的迭代器，那么我可以对这个数组使用 std::sort 吗？如果没有，在这样的数组上使用 std::sort 是否有任何解决方法？

【问题讨论】：

你没试过吗？
不是一个精确的骗子，但有答案，试图找到一个更好的匹配：stackoverflow.com/questions/45123882/…
std::sort(arr, arr + len); 恕我直言，对于std::sort()，无论开始和结束是堆栈地址还是堆地址，都没有任何区别。在这种情况下，重要的只是连续存储。
这里有一些相关信息：stackoverflow.com/questions/1719607/…

标签： c++ sorting memory-management heap-memory dynamic-arrays

【解决方案1】：

指针确实符合std::sort 要求的RandomAccessIterator 标准。它们指向堆栈内存还是堆内存并不重要，只要它们指向相同的（连续的）数组即可。所以你可以简单地使用：

std::sort(arr, arr + len);

话虽如此，std::vector 可能是在堆上分配数组的更好选择。它会让您免去自己管理内存的麻烦。

【讨论】：

即使在堆分配中，arr+len 是否也指向数组的末尾？我的印象是，一旦你使用堆分配，内存就不再是一个连续的块，哎呀。我的错。 :P
我对链表结构感到困惑。抱歉，我是新手
别担心，每个人都已经从那里开始了 :) 是的，数组总是连续的，不管你是在堆上还是在栈上分配它。它是由标准保证的。有很多东西使用这个属性，例如运算符[]其实就是指针加法，所以array[5]和*(array + 5)是一模一样的指令。

【解决方案2】：

是的，您可以在两种情况下以相同的方式使用std::sort，std::sort 不知道也不关心内存是如何分配的。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C++ 库中，迭代器基本上是花式指针。因此，将指针递增到数组末尾以获得“end”指针是符合标准的：

#include<algorithm>
#include<iostream>

int main() {
    int len;
    len = 100;
    int* arr = new int[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        arr[i] = rand() % 32000;
    }
    //Valid, Defined Behavior that works as expected
    std::sort(arr, arr + len);
    //alternative, to make the code easier to read:
    //auto begin = arr;
    //auto end = arr + len;
    //std::sort(begin, end);
    for(int i = 0; i < len; i++)
        std::cout << arr[i] << std::endl;
}

但是，一些编译器（如 Visual Studio 的编译器）认识到这种代码本质上是不安全的，因为您需要手动提供数组的长度。因此，如果您尝试这样做，它们将导致（如果需要，可以使用 Compiler 标志抑制）编译时错误，并建议您改用编译器提供的实用程序：

#include<algorithm>
#include<iostream>

int main() {
    int len;
    len = 100;
    int* arr = new int[len];
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        arr[i] = rand() % 32000;
    }

    //MSVC Specific Code!
    auto begin = stdext::make_checked_array_iterator(arr, len);
    auto end = arr + len;
    std::sort(begin, end);
    for(int i = 0; i < len; i++)
        std::cout << arr[i] << std::endl;
}

有关此 Visual Studio 编译器的特别快速的更多信息，请参阅此处：https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/standard-library/checked-iterators?view=vs-2019

【讨论】：

【解决方案4】：

我可以在堆分配的原始数组上使用 std::sort 吗？

是的。

不知道能不能得到这个数组的迭代器

你可以。

指向元素的指针是数组的随机访问迭代器。在自动数组的情况下，数组名称隐式衰减为一个指针，您可以将其用作数组开头的迭代器。在动态数组的情况下，new[] 的结果已经是一个指针，即指向数组开头的迭代器。您可以使用指针算术将指针指向末尾，就像在您的示例中一样。

在使用std::sort 时，数组变量和指向动态数组的指针之间的唯一显着区别是，您不能像使用数组变量那样将std::end 或std::size 与指针一起使用。相反，您需要单独知道数组的大小。在这种情况下，您已将长度存储在变量 len 中。

【讨论】：