将包含数组的结构推入向量

Question

我正在编写一个执行差分进化的程序。 在某一时刻，我正在将我的解决方案整理到解决方案的存档中，并且遇到了这个问题。 我的档案是结构的向量：

std::vector<SingleSolution> archive;

typedef struct SingleSolution
{
    int *crop_area;
    int *envf;
    double nr_cost;
    int env_cost;
    int front;
    int feasible;
} SingleSolution;

当我进行排序并找到要放入存档的解决方案时，我正在创建SingleSolution并将其推送到存档中：

SingleSolution member;
member.crop_area = (int *)calloc(crops + 1, sizeof(int));
member.envf = (int *)calloc(M + 1, sizeof(int));
member.front = 1;
member.feasible = feasible[member1];
member.nr_cost = nr_costs[member1];
member.env_cost = env_costs[member1];
for (int n = 1; n <= crops; n++) member.crop_area[n] = solution_crop[member1][n];
for (int n = 1; n <= M; n++) member.envf[n] = solution_env[member1][n];

archive.push_back(member);
//free(member.crop_area);
//free(member.envf);

当我推入向量后，我释放了这些数组，因为我认为它复制了我所推入的内容，但是在打印档案时，我看到了明显是垃圾值的东西，并意识到了原因。 如您所见，我已将其注释掉。 所以我的问题是，在push_back中到底发生了什么？ 它推动了数组开始在内存中的位置，然后释放了空间吗？ 有什么我可以克服的方法，还是我需要在main函数中创建空间并在调用sort函数时传递它，然后在完成时释放它？

Answer 1

当您这样做时：

archive.push_back(member);

您要求它使用复制构造函数将 member 复制到archive向量的末尾。 您可以说“ SingleSolution没有副本构造SingleSolution ”，但实际上存在-编译器提供的副本构造函数， SingleSolution对struct成员进行浅表复制。 这是您的问题所在。 您使用的是原始指针，默认的复制构造函数仅复制指针的值 （它们指向的内存地址-缓冲区）。

当您尝试自己管理这些资源时，这是导致未定义行为或内存泄漏的好方法。 您意识到当释放缓冲区但仍然有指向旧内存的指针时。

让我们尝试用C ++重写这段代码。

首先，您不需要那种typedef 。

其次，您的缓冲区可以替换为std::vector ：

struct SingleSolution
{
    std::vector<int> crop_area;
    std::vector<int> envf;
    double nr_cost;
    int env_cost;
    int front;
    int feasible;
};

要填充您的结构，而不必担心内存分配/取消分配，可以执行以下操作：

SingleSolution member;

member.crop_area.resize(crops+1);
member.crop_area[0] = 0;
std::copy(&solution_crop[member1][1], &solution_crop[member1][crops+1], member.crop_area.begin()+1);

member.envf.resize(M+1);
member.envf[0] = 0;
std::copy(&solution_env[member1][1], &solution_env[member1][M+1], member.envf.begin()+1);

member.front = 1;
member.feasible = feasible[member1];
member.nr_cost = nr_costs[member1];
member.env_cost = env_costs[member1];

archive.push_back(member);

或这个：

SingleSolution member;

member.crop_area.reserve(crops+1);
member.crop_area.push_back(0);
std::copy(&solution_crop[member1][1], &solution_crop[member1][crops+1], std::back_inserter(member.crop_area));
// or: std::copy_n(&solution_crop[member1][1], crops, std::back_inserter(member.crop_area));

member.envf.reserve(M+1);
member.envf.push_back(0);
std::copy(&solution_env[member1][1], &solution_env[member1][M+1], std::back_inserter(member.envf));
// or: std::copy_n(&solution_env[member1][1], M, std::back_inserter(member.envf));

member.front = 1;
member.feasible = feasible[member1];
member.nr_cost = nr_costs[member1];
member.env_cost = env_costs[member1];

archive.push_back(member);

Answer 2

push_back()将SingleSolution结构的副本添加到向量的末尾。

现在，该结构恰好包含一些指针。 很好，但是push_back()不在乎。 它没有这些指针指向的具体知识。 他们可能指向一些静态缓冲区。 它们可能指向动态分配的缓冲区（您可能会遇到这种情况），或者它们可能是完全未初始化的指针。

无论哪种情况， push_back()都不在乎。 它的工作是将给定的结构复制到向量的末尾，这就是它的作用。 它会复制结构中的内容，不会在副本中分配任何新内容。

如果动态分配一些缓冲区，并将结构中的指针设置为指向这些缓冲区，然后将结构的副本添加到向量中，然后释放这些缓冲区，则向量中的结构中的指针将指向释放缓冲区后，指针将不再有效。

因此，当结构的任何实例仍指向这些缓冲区时，请勿释放原始缓冲区。 只有清除了vector后，才能释放它们。 或者，您可以向该结构添加一个副本构造函数以分配自己的内存缓冲区副本，并添加一个析构函数以释放那些复制的缓冲区，然后您可以随时释放原始缓冲区。