如何从对象指针的向量中正确清理元素

How to properly clean up elements from vectors of object pointers

本文关键字：元素 向量 对象 指针      更新时间：2023-10-16

我一直在研究动态分配，并在StackOverflow上遇到了这个问题：

解除分配存储在矢量中的对象？

其中一个投票的答案解释了在使用"指向对象的指针向量"时如何手动管理内存：遍历调用删除的向量。

我的问题是关于如何删除向量的特定元素，而不是整个向量。在下面的示例程序中，我有一个对象指针向量。想象一下，这些对象的 x 变量随着时间的推移而递减......当对象的 x 值达到一个数字(假设 3)时，我希望删除该对象;但是，我想始终保持向量可按对象的 x 值排序。

问题是，当我对 x 值达到 3 的对象调用 delete 时，对象被删除，但那里仍然有一个指向随机内存位置的指针，并且向量的大小也保持不变。

当我遍历打印 x 值的矢量时，我调用 delete 的元素仍然存在，但指向 -53408995 之类的值。如何摆脱矢量的指针元素以及对象？

调用 erase 不是一种选择，因为在我的实际程序中(不是下面的最小示例)，向量由改变 x 值等价物的其他因素连续排序。我无法跟踪他们的索引。我想在遍历矢量以检查 x 值时删除对象和指针元素。

例：

#include <iostream>
#include <vector>
class A
{
public:
A(int i) { x = i; }
int x;
};
int main()
{
std::vector<A*> Vec;
Vec.push_back(new A{ 5 });
Vec.push_back(new A{ 4 });
Vec.push_back(new A{ 3 });
std::cout << "Size before = " << Vec.size() << std::endl; // 3
for (auto& a : Vec)
{
std::cout << a->x << std::endl;
if (a->x == 3) { delete a; }
}
std::cout << "Size after = " << Vec.size() << std::endl; // Still 3!
for (auto& a : Vec)
{
std::cout << a->x << std::endl; // Prints 5, 4 and a random memory location like -34528374
}
return 0;
}

您在注释中提到对象将具有指向它们的其他指针。 这对我来说听起来很std::shared_ptr<A>。 这样，您就可以获得指向A对象的其他指针，而不会出现内存泄漏问题。(std::shared_ptr附带少量(！)性能成本，但您现在不必担心)。 此外，我更改了您的段落以从矢量中删除/擦除您的元素。请注意，如果还有其他实例保留std::shared_ptr<A>副本，则A对象仍然处于活动状态(但这是一件好事)。

这是代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>
#include <algorithm>
class A
{
public:
A(int i) { x = i; }
int x;
};
int main()
{
std::vector<std::shared_ptr<A>> Vec;
Vec.emplace_back(std::make_shared<A>(5));
Vec.emplace_back(std::make_shared<A>(4));
Vec.emplace_back(std::make_shared<A>(3));
std::cout << "Size before = " << Vec.size() << std::endl;
Vec.erase(
std::remove_if(std::begin(Vec),std::end(Vec), [](auto&& ptr){ return ptr->x == 3;}),
std::end(Vec));
std::cout << "Size after = " << Vec.size() << std::endl;
for (auto&& a : Vec)
{
std::cout << a->x << std::endl;
}
return 0;
}

在这种情况下，您必须使用std：：list容器

#include <iostream>
#include <list>
class A
{
public:
A(int i) { x = i; }
int x;
};
int main()
{
std::list<A*> Vec;
Vec.push_back(new A{ 5 });
Vec.push_back(new A{ 4 });
Vec.push_back(new A{ 3 });
std::cout << "Size before = " << Vec.size() << std::endl;
for (auto& a : Vec)
{
std::cout << a->x << std::endl;
}
Vec.remove_if([](A* a){
bool status = (a->x == 3);
if(status){
delete a;
return true;
}else{
return false;
}
});
std::cout << "Size after = " << Vec.size() << std::endl;
for (auto& a : Vec)
{
std::cout << a->x << std::endl;
}
return 0;
}

输出：

Size before = 3
5
4
3
Size after = 2
5
4

我重写了您的代码，添加了一些改进

#include <iostream>
#include <list>
class A
{
public:
A(const int& i):x(i) {} // so X is assigned to i in construction ( more efficient )
int get_x() const {return x;}
private:
int x; // x have to be private ( good practice )
};
int main()
{
std::list<A> List; // A instead of A* so the process of construction / destruction is handled automatically
List.emplace_back(5); // append element and constructed at the same time
List.emplace_back(4); // see std::list for more details
List.emplace_back(3);
std::cout << "Size before = " << List.size() << std::endl;
for (auto& a : List)
{
std::cout << a.get_x() << std::endl;
}
List.remove_if([](A a){ return a.get_x() == 3;});
std::cout << "Size after = " << List.size() << std::endl;
for (auto& a : List)
{
std::cout << a.get_x() << std::endl;
}
return 0;
}

std::vector<std::unique_ptr<A>> vec;

这将处理正常删除并通过异常退出。

在研究了迭代器之后，我还想出了一个使用原始指针的答案：

for (std::vector<A*>::iterator it = Vec1.begin(); it != Vec1.end(); )
{
if ((*it)->x == 3)
{
delete * it;
it = Vec1.erase(it);
}
else 
{
++it;
}
}

我将保留phön的帖子作为答案，因为如果可用，智能指针应始终优先于原始指针。

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