學習C ++向量...我這樣做正確嗎？ 我對vector :: push_back（）的反復調用可以簡化嗎？

Question

首先，我要說這個程序絕不是有用的。 這只是我寫的東西來測試和學習如何使用向量。

在此示例中，我正在采取一些我正在從事的現實生活項目中需要做的動作。 我不得不從Google上大約20個不同的例子中找出如何做很多事情。

這是我第一次對向量做任何事情， 我想確保自己所做的一切都是安全的 。 我還想知道是否可以簡化對vector::push_back()重復調用？ 請注意，該代碼確實可以按照我的預期工作。 我只是想看看我是否忽略了任何東西，誤解了什么，撥打不安全的電話等。

最后一件事... 我也想學習如何使用智能指針（ auto_ptr ）。 但是到目前為止，我還沒有看到這個例子會受益嗎？

#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：請不要提及boost，MFC或ATL。

Answer 1

您可以使用以下方法簡化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

我還想知道是否可以簡化對vector :: push_back（）的重復調用？

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，但這需要編譯器支持此功能，並且您的編譯器很有可能尚不支持。

最后一件事...我也想學習如何使用智能指針（auto_ptr）。 但是到目前為止，我還沒有看到這個例子會受益嗎？

你是對的。 神奇的詞是RAII：資源獲取是初始化。 這意味着資源應歸C ++對象所有，這些對象負責獲取和釋放資源。 智能指針是執行此操作的一種方法（您有一個指向某些已分配堆的內存的指針，並將其包裝在一個智能指針中，該指針負責在時間到時釋放內存），但使用std::vector （或其他標准庫容器也實現RAII語義，它們擁有放置在其中的對象，並在需要釋放它們時負責釋放它們。

您自己的自建對象也可以這樣做。 在這方面，智能指針沒有什么特別的，它們只是RAII化原始指針的便捷捷徑。 但是，還有許多其他方法可以使您的資源使用RAII。

（我的煩惱之一是，許多人似乎認為RAI​​I只是關於智能指針（特別是shared_ptr ）：如果要避免內存泄漏，則需要將所有內容都放在shared_ptr 。這是不正確的。重要的是，您的對象設計時具有清晰的所有權語義，以便始終清楚哪個對象擁有資源（資源可能是內存分配，文件句柄，窗口，網絡套接字或任何其他需要（被獲取和釋放），以便所有者負責釋放擁有的資源。智能指針只是行為類似的預制類。

關於auto_ptr ，請遠離它。 這不是很有用。 它不能安全地存儲在std容器中，並且具有一些古怪的行為，這就是為什么它在C ++ 11中已棄用。

而是使用“新一代”智能指針： shared_ptr （如果您要共享所有權）， scoped_ptr （如果您希望將專有的，不可轉讓的所有權綁定到單個作用域）或unique_ptr ，其作用類似於auto_ptr但是作品 。

前兩個位於Boost（無論如何都應使用）和TR1（可能隨編譯器一起提供）中，而所有三個都在C ++ 11標准庫中。

Answer 3

另一種簡化方法：

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

這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])));

當然，在C ++ 11中，您可以這樣做：

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

至於其他地方提到的swap技巧...我認為這不是一個好主意。 除非您的緩沖區有時有絕對巨大的消息，然后返回到相對較小的消息，否則您損失的多於swap技巧帶來的收益。 您不希望底層的向量一直在分配內存，而與新的空向量交換會強制發生這種情況。

順便說一句，在重用向量時，構造函數調用可以替換為assign調用，如下所示：

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

另外，您的代碼也有問題。 您不驗證文件大小是否適合16位值。 這意味着，如果您嘗試發送的文件對於郵件中的“大小”字段而言太大，那么您將發現“大小”字段已損壞。 這特別令人煩惱，因為無論大小字段中的大小，您都發送了整個文件。 這意味着在某些情況下，文件的內容可以解釋為下一條消息的標題。

幸運的是（盡管我很意外），您使用tellg ， resize和read確實可以確保您不會發生內存不足異常而崩潰，而不是如果文件太大而無法放入緩沖區， -內存緩沖區。 如果文件大小大於2G，則可能會出現負欠載情況。 如果發生這種情況，我不會冒險猜測會發生什么。 length可能不應該是整數。 找出應該為您提供什么類型的tellg ，然后改用它。

Answer 5

是的，它們可以與boost庫Assign（ boost boost ）附加功能一起使用，或者在C ++ 11中，它們也可以變得更聰明。

總體而言，您無需混合使用預留空間和調整大小。 您應該選擇最適合您的。 reserve（）保證您可以分配許多項目而無需向量重新分配空間。 resize（）表示內存已分配，您可以對其進行寫入。

還要記住，按照標准，永遠不需要向量來返回它分配的內存。 因此，舉例來說，如果向量增長到一百萬個元素，然后只需要十個元素，那么該向量將擁有系統內存以存儲百萬個元素。 這可以通過swap（）技巧解決。

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;