在 C++ 中将向量声明为全局变量

Question

在 C++ 中将向量声明为全局是一个好习惯吗？

这就是我所做的。

#include <vector>
std::vector<int> vec;

我的程序编译成功，但我不确定这是否会导致运行时 某些情况下会出现错误。根据我的理解，全局变量的内存将在编译时分配，并且编译器可能会保留该向量可以扩展的有限内存量。达到此限制后，正在写入的内容可能会占用另一个变量使用的内存。

请指教。

Answer 1

我的程序编译成功，但我不确定这是否可以
在某些情况下会导致运行时错误。

这样做是安全的； vec 变量的存储将被静态分配，并且它的默认构造函数将在某个时刻被调用（确切地说，在整个程序的上下文中没有严格定义，因为跨翻译单元的初始化顺序是没有严格定义）。

并且编译器可能会保留有限数量的内存以供使用
向量可以扩展。达到此限制后，正在写入的内容可以
占用另一个变量使用的内存。

向量本身在堆上分配其存储空间，因此对其扩展不会施加任何限制，如果将向量实例化为局部变量，情况会有所不同：基本上会受到可以连续使用的内存量的限制在向量需要重新分配其内部存储的时间点分配。

综上所述，虽然这样做是安全的，但这不一定是好的做法。它属于所有其他全局变量或全局可访问存储位的领域，这可能是一个有争议的话题。一般来说，我建议最好避免全局变量。虽然在某些情况下可能是可以接受的，但全局访问与您控制对变量的访问以及对其强制不变量及其控制或暗示的状态的能力背道而驰。随着代码库的扩展，这可能会导致系统难以维护，因为这些访问路径没有明确说明。

Answer 2

根据我的理解，全局变量的内存将在编译时分配，编译器可能会保留有限数量的内存供该向量扩展。

这是错误的理解。

编译时未分配内存。内存在程序启动时分配，然后在程序期间分配，具体取决于变量的存储类型。当程序关闭时，无论如何，它使用的所有内存都会返回操作系统。

达到此限制后，正在写入的内容可能会占用另一个变量使用的内存。

不可以。std::vector 对象永远不能占用另一个变量使用的内存。

现在回到你的主要问题，

在 C++ 中将向量声明为全局是一个好习惯吗？

不。避免全局变量，无论其类型如何。

Answer 3

只有矢量元数据的空间将被分配在全局变量的区域中。向量内容仍将动态分配（全局变量的构造函数和析构函数正常运行）。

对于自动向量变量来说也是同样的情况，例如：

int main(void)
{
    std::vector<int> v;
    return 0;
}

可用于自动变量的堆栈空间是有限的，但是向量内容不会使用这个空间，只有少量的指针和计数器。

Answer 4

一般来说，全局变量是不好的做法。正如您所说，它们不会“吃掉”另一个变量的内存，但是，作为程序员，您很容易搞砸一些事情。例如，程序中的所有内容都可以访问该向量，因此所有内容都可以访问和修改它。你可能想要也可能不想要这个，但很可能你不想要这个。

至于内存分配，添加到向量中的对象仍然会在运行时添加（因为它们在编译时不存在！）。编译时也不会分配内存。您的程序中具有在运行时分配此内存的签名。想想看......如果程序在编译时分配内存，您将无法在其他机器上运行它们，不是吗？内存将在您的计算机上分配，但不会在其他计算机上分配。因此，必须在运行时分配内存。

Answer 5

你的程序在编译时不会分配任何东西 - 我认为你的意思是运行时。

Vector 分配它在堆上保存的内容 (vec.size() * sizeof(/* 你保存的内容*/)) - 它在分配的位置保存 sizeof(std::vector<>) 。全局变量可以存储在任何地方，这取决于实现。

Answer 6

好吧，vec 是一个全局变量，所以它的内存大概是从数据段分配的。但是，vec 内容的内存取决于分配器。默认情况下，我认为内容的内存是从堆中分配的。