向量減小大小后如何不破壞元素兩次？

Question

出於測試目的，我試圖創建自己的向量類，但無法弄清楚std::vector大小縮減的工作原理。

class A
{
    A()
    { std::cout << "A constructed") << std::endl; }
    ~A()
    { std::cout << "A destroyed") << std::endl; }
}

main()
{
    std::vector<A> vec(3, A());
    vec.resize(2);
    std::cout << "vector resized" << std::endl;
}

輸出是

A constructed       (1)
A constructed       (2)
A constructed       (3)
A destroyed         (1)
Vector resized
A destroyed         (2)
A destroyed         (3)

當vec.resize(2) ，第三個元素被銷毀，但向量的容量仍為3。然后，當vec被銷毀時，其所有元素（包括已銷毀的元素）都應被銷毀。 std::vector如何知道他已經銷毀了該元素？ 如何在向量類中實現它？

Answer 1

容量和大小之間有區別。 給定一個std::vector<T> v; 該向量已為v.capacity()元素分配了內存。 但僅在第一個v.size()位置包含構造的T對象。

因此，在空向量上的v.reserve(1000)不會調用任何其他構造函數。 您的示例中的vec.resize(2)破壞了最后一個元素，並且vec[2]現在在內存中為空，但內存仍由vec擁有。

我認為您的分配看起來像buffer = new T[newSize]; 。 這不是std::vector工作方式，不允許沒有默認構造函數的Ts 。 也許您沒有意識到這一點，但是每當獲得一塊內存時，它已經包含對象，將其設為T x; 甚至是new double[newSize]; 它返回一個雙精度數組（盡管它們的構造函數為空）。

在C ++中只有一種獲得可用的未初始化內存的方法，即分配chars 。 這是由於嚴格的別名規則。 還有（必須是）如何在此內存上顯式調用構造函數的方法，即如何在該內存上創建對象。 向量使用稱為“ 新放置”的東西來精確地做到這一點。 然后，分配就是buffer = new char[newSize*sizeof(T)]; 不會創建任何對象。

對象的生存期由此放置位置new運算符和對析構函數的顯式調用來管理。 emplace_back(arg1,arg2)可以實現為{new(buffer + size) T(arg1,arg2);++size;} 。 請注意，只需執行buffer[size]=T(arg1,arg2); 和UB不正確。 operator=期望左邊的大小（ *this ）已經存在。

如果要使用pop_back破壞對象，則必須執行buffer[size].~T();--size; pop_back buffer[size].~T();--size; 。 這是應顯式調用析構函數的極少數地方之一。

Answer 2

簡單的答案是，vector通常通過使用inplace運算符new和operator delete方法在內部管理構造函數和析構函數調用。

彈出元素后，將立即對其進行銷毀，並且在內存仍然可用且可能仍包含一些剩余值的情況下，std :: vector本身知道哪些元素仍需要刪除，因此不會再次調用析構函數。

Answer 3

vec.resize(2) ，第三個元素被破壞，但向量的容量仍為3。

是。 capacity是向量的內部數組可以物理容納多少個元素。 size是該數組中實際有效的元素數。 縮小size根本不影響capacity 。

然后，當vec被銷毀時，其所有元素，包括已經銷毀的元素都應被銷毀。

先前已銷毀並從數組中刪除的第三個元素不會再次銷毀。 就像您正在思考的那樣，僅破壞size的元素數目，而不破壞capacity的元素數目。

std::vector如何知道他已經銷毀了該元素？

它分別跟蹤size和capacity 。 從數組中刪除一個元素時，其后的元素將分別在數組中向下移動1個插槽，並且size會減小。