学习C ++向量...我这样做正确吗？ 我对vector :: push_back（）的反复调用可以简化吗？

Question

首先，我要说这个程序绝不是有用的。 这只是我写的东西来测试和学习如何使用向量。

在此示例中，我正在采取一些我正在从事的现实生活项目中需要做的动作。 我不得不从Google上大约20个不同的例子中找出如何做很多事情。

这是我第一次对向量做任何事情， 我想确保自己所做的一切都是安全的 。 我还想知道是否可以简化对vector::push_back()重复调用？ 请注意，该代码确实可以按照我的预期工作。 我只是想看看我是否忽略了任何东西，误解了什么，拨打不安全的电话等。

最后一件事... 我也想学习如何使用智能指针（ auto_ptr ）。 但是到目前为止，我还没有看到这个例子会受益吗？

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>

using namespace std;
typedef vector<unsigned char> message;


void append_file( message& buffer, int header_size )
{

    ifstream is("vector",ifstream::binary);
    is.seekg(0,ios::end);
    int length = is.tellg();
    is.seekg(0, ios::beg);

    buffer.reserve( header_size + length );
    buffer.resize( header_size +length );

    is.read( (char*)&buffer[header_size], length );
    is.close();

    buffer.at(4) = (buffer.size() & 0xFF00) >> 8;
    buffer.at(5) = buffer.size() & 0xFF;

}

int main( int argc, char *argv[] )
{

    while( true ) //this is just for me to watch memory usage
    {
        message msg;

        msg.push_back(0x00);
        msg.push_back(0x00);
        msg.push_back(0x01);
        msg.push_back(0x82);
        msg.push_back(0x00);
        msg.push_back(0x06);

        msg.push_back(0x01);
        msg.push_back(0x01);
        msg.push_back(0x20);
        msg.push_back(0x01);
        msg.push_back(0x25);
        msg.push_back(0x04);

        int header = msg.size();

        append_file( msg, header );

        ofstream os("test.dt",ofstream::binary);
        os.write( (char*)&msg[0], msg.size() );
        os.close();

        cout << "Wrote " << msg.size() << " bytes" << endl;

        cout << "Press any key to repeat...";
        cin.get();

    } //it is my understanding from my reading on vectors that the memory will be de-allocated here. Is this correct? It seems to be? At least on Linux.

    return 0;

}

注意：请不要提及boost，MFC或ATL。

Answer 1

您可以使用以下方法简化msg初始化：

#include <algorithm>

message msg(10);
std::copy_n("\x00\x00\x01\x82\x00\x06\x01\x01\x20\x01\x25\x04", msg, 10);

Answer 2

我还想知道是否可以简化对vector :: push_back（）的重复调用？

不多。 在C ++ 11中，您可以使用元素列表（ message msg = {0x00, 0x00, 0x01.....}初始化向量，但这需要编译器支持此功能，并且您的编译器很有可能尚不支持。

最后一件事...我也想学习如何使用智能指针（auto_ptr）。 但是到目前为止，我还没有看到这个例子会受益吗？

你是对的。 神奇的词是RAII：资源获取是初始化。 这意味着资源应归C ++对象所有，这些对象负责获取和释放资源。 智能指针是执行此操作的一种方法（您有一个指向某些已分配堆的内存的指针，并将其包装在一个智能指针中，该指针负责在时间到时释放内存），但使用std::vector （或其他标准库容器也实现RAII语义，它们拥有放置在其中的对象，并在需要释放它们时负责释放它们。

您自己的自建对象也可以这样做。 在这方面，智能指针没有什么特别的，它们只是RAII化原始指针的便捷捷径。 但是，还有许多其他方法可以使您的资源使用RAII。

（我的烦恼之一是，许多人似乎认为RAI​​I只是关于智能指针（特别是shared_ptr ）：如果要避免内存泄漏，则需要将所有内容都放在shared_ptr 。这是不正确的。重要的是，您的对象设计时具有清晰的所有权语义，以便始终清楚哪个对象拥有资源（资源可能是内存分配，文件句柄，窗口，网络套接字或任何其他需要（被获取和释放），以便所有者负责释放拥有的资源。智能指针只是行为类似的预制类。

关于auto_ptr ，请远离它。 这不是很有用。 它不能安全地存储在std容器中，并且具有一些古怪的行为，这就是为什么它在C ++ 11中已弃用。

而是使用“新一代”智能指针： shared_ptr （如果您要共享所有权）， scoped_ptr （如果您希望将专有的，不可转让的所有权绑定到单个作用域）或unique_ptr ，其作用类似于auto_ptr但是作品 。

前两个位于Boost（无论如何都应使用）和TR1（可能随编译器一起提供）中，而所有三个都在C ++ 11标准库中。

Answer 3

另一种简化方法：

message m;
std::back_insert_iterator<message> i(m);

i = 0x00;
i = 0x00;
i = 0x01;
i = 0x82;
i = 0x00;
i = 0x06;

i = 0x01;
i = 0x01;
i = 0x20;
i = 0x01;
i = 0x25;
i = 0x04;

Answer 4

这是初始化消息的更好方法：

static const char header[] = { '\x00', '\x00', '\x01', '\x82', '\x00',
                               '\x06', '\x01', '\x01', '\x20', '\x01',
                               '\x25', '\x04' };
vector<char> msg(header, header + (sizeof(header) / sizeof(header[0])));

当然，在C ++ 11中，您可以这样做：

vector<char> msg { '\x00', '\x00', '\x01', '\x82', '\x00', '\x06',
                   '\x01', '\x01', '\x20', '\x01', '\x25', '\x04' };

至于其他地方提到的swap技巧...我认为这不是一个好主意。 除非您的缓冲区有时有绝对巨大的消息，然后返回到相对较小的消息，否则您损失的多于swap技巧带来的收益。 您不希望底层的向量一直在分配内存，而与新的空向量交换会强制发生这种情况。

顺便说一句，在重用向量时，构造函数调用可以替换为assign调用，如下所示：

 msg.assign(header, header + (sizeof(header) / sizeof(header[0]));

另外，您的代码也有问题。 您不验证文件大小是否适合16位值。 这意味着，如果您尝试发送的文件对于邮件中的“大小”字段而言太大，那么您将发现“大小”字段已损坏。 这特别令人烦恼，因为无论大小字段中的大小，您都发送了整个文件。 这意味着在某些情况下，文件的内容可以解释为下一条消息的标题。

幸运的是（尽管我很意外），您使用tellg ， resize和read确实可以确保您不会发生内存不足异常而崩溃，而不是如果文件太大而无法放入缓冲区， -内存缓冲区。 如果文件大小大于2G，则可能会出现负欠载情况。 如果发生这种情况，我不会冒险猜测会发生什么。 length可能不应该是整数。 找出应该为您提供什么类型的tellg ，然后改用它。

Answer 5

是的，它们可以与boost库Assign（ boost boost ）附加功能一起使用，或者在C ++ 11中，它们也可以变得更聪明。

总体而言，您无需混合使用预留空间和调整大小。 您应该选择最适合您的。 reserve（）保证您可以分配许多项目而无需向量重新分配空间。 resize（）表示内存已分配，您可以对其进行写入。

还要记住，按照标准，永远不需要向量来返回它分配的内存。 因此，举例来说，如果向量增长到一百万个元素，然后只需要十个元素，那么该向量将拥有系统内存以存储百万个元素。 这可以通过swap（）技巧解决。

std::vector<int> foo(100000);

std::vector<int> small(10);

foo.swap(small); // now when small goes out of scope the 1,000,000 mem allocated
                 // vector shall be freed;