Push_back“动态分配的对象”是否安全？向量？

Question

每当我需要将动态分配的对象添加到向量中时，我都会按以下方式执行此操作：

class Foo { ... };

vector<Foo*> v;

v.push_back(new Foo);

// do stuff with Foo in v

// delete all Foo in v

它刚刚起作用，许多其他对象似乎也做了同样的事情。

今天，我了解到 Vector::push_back 可以抛出异常。这意味着上面的代码不是异常安全的。 :-( 所以我想出了一个解决方案：

class Foo { ... };

vector<Foo*> v;
auto_ptr<Foo> p(new Foo);

v.push_back(p.get());
p.release();

// do stuff with Foo in v

// delete all Foo in v

但问题是新方法冗长、乏味，而且我看到没有人这样做。（至少在我周围没有......）

我应该采用新方法吗？< br> 或者，我可以坚持原来的方式吗？
或者，有更好的方法吗？

Answer 1

如果您关心的是此操作的异常安全性：

v.reserve(v.size()+1);  // reserve can throw, but that doesn't matter
v.push_back(new Foo);   // new can throw, that doesn't matter either.

负责释放其内容所指向的对象的向量问题是另一回事，我相信您会得到很多关于此的建议;-)

编辑：嗯，我本来打算引用该标准，但实际上我找不到必要的保证。我正在寻找的是 push_back 不会抛出，除非（a）它必须重新分配（我们知道它不会因为容量），或（b） T 的构造函数抛出（我们知道它不会抛出，因为 T 是指针类型）。听起来很合理，但合理！=有保证。

因此，除非对这个问题有一个有益的答案：

除了重新分配或构造失败之外，是否允许 std::vector::push_back 因任何原因抛出异常？

此代码取决于实现不做任何太“富有想象力”的事情。如果做不到这一点，您的问题解决方案可以模板化：

template <typename T, typename Container>
void push_back_new(Container &c) {
    auto_ptr<T> p(new T);
    c.push_back(p.get());
    p.release();
}

使用 then 并不太乏味：

struct Bar : Foo { };

vector<Foo*> v;
push_back_new<Foo>(v);
push_back_new<Bar>(v);

如果它确实是一个工厂函数而不是 new 那么您可以相应地修改模板。不过，在不同情况下传递许多不同的参数列表会很困难。

Answer 2

您的新方法更加异常安全，但您在其他地方看不到它是有原因的。

指针向量仅拥有指针，它不表示所指向对象的所有权。您实际上正在将所有权释放给不“想要”所有权的对象。

大多数人会使用 shared_ptr 的向量来正确表达所有权，或者使用诸如 boost::ptr_vector 之类的东西。其中任何一个都意味着您不必显式删除您正在存储其指针的对象，这很容易出错，并且在程序中的其他点可能会出现异常“危险”。

编辑：在插入ptr_vector时仍然需要非常小心。不幸的是，采用原始指针的 push_back 提供了强有力的保证，这意味着要么插入成功，要么（实际上）什么也没有发生，因此传入的对象既不会被接管也不会被销毁。按值获取智能指针的版本被定义为在调用强保证版本之前调用.release()，这实际上意味着它可能会泄漏。

将 shared_ptr 的向量与make_shared一起使用更容易正确使用。

Answer 3

执行此操作的首选方法是使用智能指针容器，例如 std::vector 。 > 或 std::vector > （shared_ptr 也可以在 Boost 和 C++ TR1 中找到；std::unique_ptr 实际上仅限于 C++0x）。

另一种选择是使用拥有动态对象的容器，例如 Boost Pointer Containers 库提供的容器。

Answer 4

您的程序对内存短缺的恢复能力如何？如果你真的关心这个，你也必须准备好抛出 new 。如果您不打算处理这个问题，我也不会担心跳过 push_back 的障碍。

在一般情况下，如果内存不足，程序可能已经存在无法克服的问题，除非它专门设计为在有限的占用空间（嵌入式系统）中永远运行 - 在这种情况下，您确实必须关心所有这些情况。

如果这适用于您，您可能需要经历漫长的代码审查和重新测试周期。不过，我的猜测是，您可以遵循团队的做法。

正如其他人指出的那样，使用向量来存储原始指针有其自身的问题，并且该网站和其他答案中有大量材料可以指导您采用更安全的模式。