C++，如何正确复制std::vector在复制构造函数中？

Question

我正在使用这两个类，

// This is generic data structure containing some binary data
class A {
public:
    A();
    A(const A&);
    ~A();
}

// Main data container
class B {
public:
    B();
    B( const B&);
    ~B();
protected:
    std::vector<A *> data;
}

// Copy constructor for class b
B::B( const B& orig):data() {
    for( std::vector<A *>::const_iterator it = orig.data.begin();
        it < orig.data.end(); ++it){
        data.push_back( new A( *(*it)));
    }
}

我想这个类会完成它的工作，但我正在寻找一种达到完全完美的方法。

首先， :data() - 正确初始化空向量是否需要此初始化（是否是干净的代码）？

vector::iterator 如何在复制构造函数中使用？我发现的唯一方法是我写入代码的方法（对于复制构造函数来说 const 应该是强制的）。

复制向量是否复制指针值而不是整个对象？

最后是新数据初始化...有没有办法用更少的代码替换整个循环和/或是否有任何标准如何为包含对象指针的 std::containers 编写复制构造函数？

子问题：我假设使用 vector 出于各种原因比仅仅使用 vector 更合适和有效（不是每次都复制，功率决定是否（不）复制对象...）这个假设正确吗？

Answer 1

data() 不是必需的，因为这将在输入构造函数之前自动对向量完成。您只需要初始化 POD（普通旧数据）类型或没有默认构造函数（或引用、常量等）的类型的成员。

您可以使用另一个向量具有的元素数量来初始化向量，这样向量就不必在增长时调整自身大小。如果不这样做，您将从一个小向量开始，并通过分配和重新分配使其逐步达到目标大小。这将使向量从一开始就具有正确的大小：

B::B(const B& orig) : data(orig.data.size()) {
    for (std::size_t i = 0; i < orig.data.size(); ++i)
        data[i] = new A(*orig.data[i]);
}

请注意，您不再使用 push_back 因为向量已经充满了 orig.data.size()默认构造的元素数量（在指针的情况下为 NULL）。

这也减少了代码，因为您可以使用整数而不是迭代器来迭代它。

如果你真的想使用迭代器，你可以这样做。

B::B(const B& orig) : data(orig.data.size()) {
    // auto is preferable here but I don't know if your compiler supports it
    vector<A*>::iterator thisit = data.begin();
    vector<A*>::const_iterator thatit = orig.data.cbegin();

    for (; thatit != orig.data.cend(); ++thisit, ++thatit)
        *thisit = new A(**thatit);
}

这样做的好处是，它只需更改迭代器的类型即可与其他容器类型（如 list）一起使用（但当然，这会发生变化）如果您有auto，请离开）。

如果您想添加异常安全性，则需要一个 try/catch 块：

B::B(const B& orig) : data(orig.data.size()) {
    try {
        // auto is preferable here but I don't know if your compiler supports it
        vector<A*>::iterator thisit = data.begin();
        vector<A*>::const_iterator thatit = orig.data.cbegin();

        for (; thatit != orig.data.cend(); ++thisit, ++thatit)
            *thisit = new A(**thatit);
    } catch (...) {
        for (vector<A*>::iterator i = data.begin(); i != data.end(); ++i)
            if (!*i)
                break;
            else
                delete *i;

        throw;
    }
}

这样，如果 new 调用之一引发异常，您就不会出现内存泄漏。当然，如果您愿意的话，可以将 try/catch 与不使用迭代器的方式一起使用。

Answer 2

C++11 十年后，您应该能够利用它的功能。
reserve() 预先分配足够的空间并且仍然能够 push_back 或 emplace_back，尽管对于普通指针来说这并不重要。和基于范围的for循环以避免显式迭代器

B::B(const B &orig) {
    data.reserve(orig.data.size());
    for (auto p : orig.data)
        data.push_back(new A(*p));
}

---

最后，你可以使用 std::unique_ptr 来安全并避免内存泄漏，并且需要提供显式析构函数

class B {
public:
    B();
    B(const B&);
protected:
    std::vector<std::unique_ptr<A> > data;
};

，并将构造函数更改为

B::B(const B &orig) {
    data.reserve(orig.data.size());
    for (auto &p : orig.data)
        data.emplace_back(new A(*p));
}