可以将分配在“堆栈”上的向量从 function 传递到 function 吗？

Question

我知道当 function 完成执行时，分配在 function 堆栈上的变量变得不可访问。 然而，向量类型将它们的元素分配在堆上，无论它们是如何分配的。 例如，

vector<int> A;

将在堆而不是堆栈上为其元素分配空间。

我的问题是，假设我有以下代码：

int main(int argc, char *argv[]) {
    // initialize a vector
    vector<int> A = initVector(100000);

    // do something with the vector...

    return 0;
}


// initialize the vector
vector<int> initVector(int size) {
    vector<int> A (size);  // initialize the vector "on the stack"

    // fill the vector with a sequence of numbers...
    int counter = 0;
    for (vector<int>::iterator i = A.begin(); i != A.end(); i++) {
        (*i) = counter++;
    }

    return A;
}

在主function中使用vector A会不会出现memory访问问题？ 我尝试了几次，它们都正常工作，但我担心这可能只是运气。

我的看法是，向量 A 在堆上分配其元素，但它有一些分配在堆栈本身上的“开销”参数（可能是向量的大小）。 因此，如果这些参数被另一个分配覆盖，则在主 function 中使用向量可能会导致 memory 访问问题。 有任何想法吗？

Answer 1

当您执行“返回 A；”时你按值返回，所以你得到了向量的副本—— C++ 创建一个新实例并调用复制构造函数或 operator= 它。 因此，在这种情况下，分配 memory 的位置并不重要，因为您无论如何都必须复制它并销毁旧副本（尽管有一些可能的优化）。

向量（以及所有其他 STL 容器）中的数据也按值移动，因此您存储整数的副本，而不是指向它们的指针。 这意味着您的对象可以在任何容器操作中被复制多次，并且它们必须正确实现复制构造函数和/或赋值运算符。 C++ 默认为你生成那些（只是在你所有的成员变量上调用 copy ctor），但它们并不总是做正确的事情。

如果要将指针存储在 STL 容器中，请考虑使用共享指针包装器（std::shared_ptr 或 boost::shared_ptr）。 他们将确保正确处理 memory。

Answer 2

是的，它会正常工作，因为分配了元素的 memory，这将用于构建vector<int> A =变量。 但是，就性能而言，这不是最好的主意。

我建议将您的 function 更改为以下内容

void initVector(vector<int>& a, int size) 

有关用法的其他参考，请参阅Returning a STL vector from a function…和[C++] Returning Vector from Function 。

有关性能的其他参考（使用 C++11），请参阅从 function 调用 C++0x 返回 std::vector 的正确方法（移动语义）

Answer 3

C++ 向量实际上有两个 memory 与一个指针链接。 第一个在堆栈中，第二个在堆中。 所以你在一个 object 中同时拥有堆栈和堆的特性。

std::vector<int> vec;
vec.push_back(10);
vec.push_back(20);
vec.push_back(30);
std::cout << sizeof(vec) << std::endl;

运行该代码后，您会注意到堆栈区域不包含元素，但它仍然存在。 因此，当您将向量从 function 传递给另一个向量时，您需要操作堆栈区域，并且该向量将像任何其他基于堆栈的 object 一样被复制。