C ++：对象的向量与指向新对象的指针的向量？

Question

我正在寻求通过编写示例软件渲染器来提高我的C ++技能。 它采用由3d空间中的点组成的对象，并将它们映射到2d视口，并为视图中的每个点绘制不同大小的圆。 哪个更好：

class World{
    vector<ObjectBaseClass> object_list;
public:
    void generate(){
        object_list.clear();
        object_list.push_back(DerivedClass1());
        object_list.push_back(DerivedClass2());

要么...

class World{
    vector<ObjectBaseClass*> object_list;
public:
    void generate(){
        object_list.clear();
        object_list.push_back(new DerivedClass1());
        object_list.push_back(new DerivedClass2());

?? 在第二个例子中使用指针来创建新对象会破坏使用向量的点，因为向量会在第一个示例中自动调用DerivedClass析构函数而不是在第二个示例中调用DerivedClass析构函数吗？ 在使用向量时是否需要指向新对象的指针，因为只要您使用其访问方法，它们本身就会处理内存管理？ 现在让我们说我在世界上有另一种方法：

void drawfrom(Viewport& view){
    for (unsigned int i=0;i<object_list.size();++i){
        object_list.at(i).draw(view);
    }
}

调用时，这将为世界列表中的每个对象运行draw方法。 假设我希望派生类能够拥有自己的draw（）版本。 为了使用方法选择器（ - >），列表是否需要指针？

Answer 1

由于您明确声明要改进C ++，我建议您开始使用Boost 。 这可以通过三种不同的方式帮助您解决问题：

使用shared_ptr

使用shared_ptr可以像这样声明你的向量：

std::vector< boost::shared_ptr< ObjectBase > > object_list;

并像这样使用它：

typedef std::vector< boost::shared_ptr< ObjectBase > >::iterator ObjectIterator;

for ( ObjectIterator it = object_list.begin(); it != object_list.end(); it++ )
    (*it)->draw(view);

这会给你多态性，就像它是一个普通的指针向量一样，但是shared_ptr会为你做内存管理，在引用它的最后一个shared_ptr被销毁时销毁对象。

关于C ++ 11的注意事项：在C ++ 11中， shared_ptr成为std::shared_ptr标准的一部分，因此这种方法不再需要Boost。 但是，除非您确实需要共享所有权，否则建议您使用std::unique_ptr ，这是C ++ 11中新引入的。

使用ptr_vector

使用ptr_vector你会这样做：

boost::ptr_vector< ObjectBase > object_list;

并像这样使用它：

typedef boost::ptr_vector< ObjectBase >::iterator ObjectIterator;

for ( ObjectIterator it = object_list.begin(); it != object_list.end(); it++ )
    (*it)->draw(view);

这将再次像普通的指针向量一样使用，但这次ptr_vector管理对象的生命周期。 与第一种方法的不同之处在于，当向量被破坏时，您的对象会被破坏，而如果存在引用它们的其他shared_ptr ，则它们可能比容器更长寿。

使用reference_wrapper

使用reference_wrapper你会声明它如下：

std::vector< boost::reference_wrapper< ObjectBase > > object_list;

然后像这样使用它：

typedef std::vector< boost::reference_wrapper< ObjectBase > >::iterator 
    ObjectIterator;

for ( ObjectIterator it = object_list.begin(); it != object_list.end(); it++ )
    it->draw(view);

请注意，您不必像上述方法那样首先取消引用迭代器。 但是，只有在对象的生命周期在其他地方进行管理且保证长于vector的生命周期时，这才有效。

关于C ++ 11的注意事项： reference_wrapper也已在C ++ 11中标准化，现在可用作没有Boost的std::reference_wrapper 。

正如Maciej H的回答所指出的，你的第一种方法会导致对象切片 。 通常，您可能希望在使用容器时查看迭代器 。

Answer 2

你不会得到你想要的代码

class World{
    vector<ObjectBaseClass> object_list;
public:
    void generate(){
        object_list.clear();
        object_list.push_back(DerivedClass1());
        object_list.push_back(DerivedClass2());

将要发生的事情称为对象切片。 您将获得ObjectBaseClass的向量。

使多态性工作你必须使用某种指针。 在boost或其他库中可能有一些智能指针或引用可以使用，并使代码比第二个提出的解决方案更安全。

Answer 3

至于你的第一个问题，通常首选使用自动分配的对象而不是动态分配的对象（换句话说， 不存储指针），只要对于有问题的类型，复制构造和分配是可能的并且不会过于昂贵。

如果无法复制或分配对象，那么无论如何都不能将它们直接放入std::vector ，因此问题没有实际意义。 如果复制和/或赋值操作很昂贵（例如，对象存储大量数据），那么出于效率原因，您可能希望存储指针。 否则，通常最好不要存储指针，因为你提到的原因（自动释放）

至于你的第二个问题，是的，这是存储指针的另一个有效理由。 动态调度（虚方法调用）仅适用于指针和引用（并且您不能在std::vector存储引用）。 如果需要在同一向量中存储多个多态类型的对象，则必须存储指针以避免切片。

Answer 4

嗯，这取决于你试图用你的矢量做什么。

如果你不使用指针，那么它就是你传入的对象的副本 ，它被放在向量上。 如果它是一个简单的对象，和/或你不想打扰它们的存储，这可能正是你想要的。 如果它是构造和破坏的复杂或非常耗时的东西，你可能更喜欢每次只做一次这样的工作并将指针传递给向量。