对包含 std::vector 的结构进行 Malloc

Question

情况如下：

我使用 malloc 为结构分配内存。 该结构体包含各种项目，例如指针、字符串变量和向量。

事实是，当我们使用 malloc 时，没有调用任何构造函数。使用类似于以下代码的代码，我遇到过一些情况，其中某些变量起作用，而另一些则不起作用。

注意：以下代码无法编译。其目的只是为了说明情况。

struct MyStruct 
{
    MyClass*    mFirstClass;
    bool        mBool;
    std::string mString;
    std::vector<MyClass> mVector;
};


int main()  
{  

    MyStruct* wMyStructure;  
    wMyStructure = (MyStruct*) malloc (sizeof(MyStruct));  

    MyClass wMyClassObject;

    wMyStructure->mFirstClass = new MyClass();  
    wMyStructure->mFirstClass->func();  
    wMyStructure->mBool = false;  
    wMyStructure->mString = "aString";  
    wMyStructure->mVector.push_back(wMyClassObject);

    return 0;
}

通过使用指针而不是这些变量 (std::string* mString)，然后调用对象构造函数 (mString = new std::string;)，例外情况是没有抛出。

但是，我遇到过一种情况，即在没有调用构造函数的情况下使用 mString 没有问题，但当涉及到向量时，应用程序会自动退出。

这给我留下了很多问题：

1. 如果没有使用构造函数，对象什么时候会抛出异常？

2. 在我遇到的情况下，只有向量引起了问题。 mString 可以保留原样还是应该调用它的构造函数？

3. 使用 malloc 完成整个事情最安全的方法是什么？

Answer 1

使用对象而不构造它一定是未定义的行为。任何事情都可能随时发生。如果您这样做，则不得依赖代码的任何部分来顺利运行，因为在这种情况下该语言不保证任何内容。

Answer 2

您的代码会导致未定义的行为，因为您的 wMyStructure 没有指向对象，因此您不能在其上使用访问器运算符 -> 。

对象仅在其构造函数完成后才开始其生命。。由于您没有调用任何构造函数，因此您没有对象。

（如果您的结构体是一个 POD，即仅由基本类型和 POD 组成，那么这就没问题，因为 POD 具有简单的构造函数，它们不执行任何操作。）

您面临的具体问题是您的字符串和向量成员struct 无法调用它们的构造函数，因此这些成员不存在，因此整个对象也不存在。

如果要将内存管理与对象构造分离，可以使用放置语法：（

// get some memory
char arena[HUGE_VAL];
void * morespace = malloc(HUGE_VAL);

// construct some objects
MyClass   * px = new (arena + 2000) MyClass;  // default constructor
YourClass * py = new (morespace + 5000) YourClass(1, -.5, 'x');  // non-default constructor

完成后，您必须手动销毁这些对象，px->~MyClass();等和他们在一起。）

Answer 3

1) 如果没有使用构造函数，对象什么时候会抛出异常？

如果不调用构造函数，则没有对象。您刚刚分配了一些空间。

2）在我遇到的情况下，只有向量引起了问题。 mString 可以保留原样还是我应该调用它的构造函数？

这都是未定义的行为，几乎任何事情都可能发生。没有规则。

3）使用 malloc 来完成整个事情最安全的方法是什么？

最安全的方法是不使用malloc，而是使用将调用构造函数的new进行分配。就这么简单

MyStruct* wMyStructure = new MyStruct;

Answer 4

使用未初始化的对象是未定义的行为。异常可能随时抛出，或者根本不抛出。