防止向量超出范围时释放数据答案

【问题标题】：preventing data from being freed when vector goes out of scope防止向量超出范围时释放数据
【发布时间】：2009-11-13 05:08:16
【问题描述】：

有没有办法将 std::vector 中包含的数据的所有权（由 T*data 指向）转移到另一个构造中，防止在向量超出范围后“数据”成为悬空指针?

编辑：我不想复制数据（这将是一个简单但无效的解决方案）。

具体来说，我想要类似的东西：

template<typename T>
    T* transfer_ownership(vector<T>&v){
    T*data=&v[0];
    v.clear();
    ...//<--I'd like to make v's capacity 0 without freeing data 
}

int main(){
    T*data=NULL;
    {
        vector<double>v;
        ...//grow v dynamically
        data=transfer_ownership<double>(v);
    }
    ...//do something useful with data (user responsible  for freeing it later)
   // for example mxSetData(mxArray*A,double*data) from matlab's C interface
}

我想到的唯一可以效仿的是：

{
    vector<double>*v=new vector<double>();
    //grow *v...
    data=(*v)[0];
}

然后数据稍后将被释放或（在我的情况下）用作 mxSetData(mxArrayA,doubledata)。然而，这会导致少量内存泄漏（用于处理 v 的容量、大小等的数据结构......当然不是数据本身）。

能不漏吗？

【问题讨论】：

这很令人困惑。另外，请尝试在 C++ 论坛中提问。
mxSetData 和 mxArray 是 matlab C 接口的一部分（通过 C mex 文件）。
是的，但这不是一个真正的 Matlab 问题 -- 知道 Matlab 的人来这里帮助你将无法贡献任何东西，除非他们知道 C++。跨度>
@spirov，我建议稍微澄清一下你的问题，因为虽然答案正在回答你的问题，但他们似乎不清楚你问的原因。据我所知，您想知道两件不同的事情（1）如何在函数退出后保持向量中的内存（即如何将其从堆栈中存储）和（2）如何传递不复制的向量到外部 API。我认为你的问题中第一个很清楚，但第二个不是。
是的，我想要（1）虽然不一定将它存储在堆栈中（外部 API 接受动态创建的内存），以及（2）（但这部分很简单，我只给出 &v[ 0]).

标签： c++ matlab scope stdvector

【解决方案1】：

一个简单的解决方法是将向量与您拥有的向量交换：

vector<double> myown;

vector<double> someoneelses = foo();

std::swap( myown, someoneelses );

更难但可能更好的方法是为向量编写自己的分配器，并让它从您维护的池中分配。没有亲身经历，不过也不算太复杂。

【讨论】：

简单、“干净”且从性能角度来看非常有效的解决方案。 myown 可以在堆或其他地方创建，以便在其他人超出范围后继续存在。
或更短：foo().swap(myown);
感谢您指出自定义分配器。我将 allocator 继承到具有自定义行为的 allocator_derived 中（如果用户设置了某些标志，请注意不要删除，即在释放向量之前）。这很好用，并且在某些系统上小心谨慎不会泄漏......但不幸的是，并非所有系统都如此。例如，它适用于 mac (gcc 4.2.1) 但在 64 位 Linux (gcc 4.3) 上，声明为 vector > 的向量似乎甚至没有使用派生行为；我不知道为什么。

【解决方案2】：

使用 std::vector 的目的是不必担心其中的数据：

在您的应用程序中始终保留您的矢量；
通过 const-ref 将其传递给其他函数（以避免不必要的复制）；
以及需要 &v[0] 指向 T 的指针的提要函数。

如果您真的不想保留您的矢量，您将不得不复制您的数据——您不能转让所有权，因为std::vector 保证它会在超出范围时破坏其内容。在这种情况下，请使用std::copy() 算法。

【讨论】：

+1 用于提及 &v[0] 构造以兼容 C 类接口。
第三项是关键，因为将向量的内容传递给外部函数而不复制是 OP 想要的很大一部分。

【解决方案3】：

如果您的向量包含值，您只能复制它们（当您调用 std::copy、std::swap 等时会发生这种情况）。如果您将非原始对象保存在向量中并且不想复制它们（并在另一个数据结构中使用），请考虑存储指针

【讨论】：

【解决方案4】：

这样的事情对你有用吗？

int main()
{
    double *data = 0;
    {
        vector<double> foo;
        // insert some elements to foo

        data = new double[foo.size()];
        std::copy(foo.begin(), foo.end(), &data[0]);
    }

    // Pass data to Matlab function.
    delete [] data;
    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案5】：

由于您不想在容器之间复制数据，但想在容器之间转移数据的所有权，我建议使用智能指针容器，如下所示。

void f()
{
    std::vector<boost::shared_ptr<double> > doubles;
    InitVector(doubles);

    std::vector<boost::shared_ptr<double> > newDoubles(doubles);
}

如果不复制数据，您确实无法在标准容器之间转移数据的所有权，因为标准容器总是复制它们封装的数据。如果您想最小化复制昂贵对象的开销，那么使用引用计数智能指针来包装昂贵的数据结构是一个好主意。 boost::shared_ptr 适合此任务，因为复制它相当便宜。

【讨论】：