使用矢量时的内存管理

当你每秒只访问它的元素 60 次时，你不应该担心 std：：vector 的性能。顺便说一下，在发布编译模式下，std::vector::operator[]正在转换为单个lea操作码。在调试模式下，它由一些运行时范围检查装饰。

如果用户要存储指向对象的指针，为什么还要将它们包含在向量中？

我觉得(措辞不佳)>存储指向向量中的对象的指针不是一个好主意。(我的意思是创建指向向量元素的指针，即 my_ptr = &my_vec[n];) 容器的全部意义在于以容器支持的正常方式引用内容，而不是创建指向容器元素的外部指针。

要回答您关于是否可以检测到分配的问题，是的，您可以，但是通过指向元素的指针来引用向量的内容仍然可能是一个坏主意。

您也可以在创建矢量时保留矢量中的空间，如果您知道最大大小可能增长到什么程度。 然后它永远不会调整大小。

编辑：

在阅读了其他回复并思考了您的问题之后，另一个想法发生了。 如果向量是指向对象的指针向量，并且您将指向对象的指针传递给客户端，则调整矢量大小不会使矢量包含的指针无效。 问题变成了跟踪对象(谁拥有它)的生命周期，这就是为什么使用 shared_ptr 会很有用的原因。

例如：

vector<shared_ptr> my_vec;
my_vec.push_back(stuff);

如果您将向量中包含的指针传递给客户端...

client_ptr = my_vec[3];

当矢量调整大小时不会有问题。 向量的内容将被保留，my_vec[3]处的内容仍将存在。 my_vec[3] 指向的对象仍将位于同一地址，并且 my_vec[3] 仍将包含该地址。 无论谁在 my_vec[3] 处获得了指针的副本，都将仍然具有有效的指针。

但是，如果您这样做：

client_ptr = &my_vec[3];

客户端像这样取消引用：

*client_ptr->whatever();

你有问题。 现在，当my_vec调整大小时，&my_vec[3] 可能不再有效，因此client_ptr无处可去。

如果将某些内容添加到指针指向的向量中，并且 超出容量，我的理解是矢量会 分配新内存和指向 矢量将变为无效。

我曾经写过一些代码来分析当超过向量的容量时会发生什么。 (你这样做了吗？该代码在我的 Ubuntu 上使用 g++v5 系统演示的是 std：：vector 代码只是 a) 将容量翻倍，b) 将所有元素从旧存储移动到新存储，然后 c) 清理旧存储。 也许您的实现是相似的。 我认为产能扩张的细节取决于实施。

是的，当 push_back() 导致超出容量时，任何进入矢量的指针都将失效。

1)我根本不使用指向向量的指针(你也不应该)。 通过这种方式，问题完全消除了，因为它根本不可能发生。 (另请参阅悬空指针) 访问 std：：vector(或 std：：array)元素的正确方法是使用索引(通过运算符 []() 方法)。

在任何容量扩展之后，索引小于先前容量限制的所有元素的索引仍然有效，因为 push_back() 在"末尾"安装了新元素(我认为解决了最高内存问题)。 元素内存位置可能已更改，但元素索引仍然相同。

2)我的做法是我只是不要超过能力。 是的，我的意思是我已经能够提出我的所有问题，以便我知道所需的最大容量。 我从来没有发现这种方法是一个问题。

3)如果矢量内容不能包含在系统内存中(我的系统的最佳上限容量大约是3.5 GB)，那么矢量容器(或任何基于ram的容器)可能是不合适的。 您必须使用磁盘存储来实现目标，也许使用矢量容器充当缓存。

更新 2017-7月-31

从我最新的《生命游戏》中可以考虑的一些代码。

每个Cell_t(在 2-D 游戏板上)有 8 个邻居。

在我的实现中，每个Cell_t都有一个邻居"列表"(std：：array 或 std：：vector，我已经尝试了两者)，并且在游戏板完全构造后，每个Cell_t的 init() 方法都会运行，填充它的邻居"列表"。

// see Cell_t data attributes
std::array<int, 8> m_neighbors;
// ...
void Cell_t::void init()
{
int i = 0;
m_neighbors[i]   = validCellIndx(m_row-1, m_col-1);  // 1 - up left
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row-1, m_col);    // 2 - up
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row-1, m_col+1);  // 3 - up right
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row,   m_col+1);  // 4 - right
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row+1, m_col+1);  // 5 - down right
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row+1, m_col);    // 6 - down
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row+1, m_col-1);  // 7 - down left
m_neighbors[++i] = validCellIndx(m_row,   m_col-1);  // 8 - left
//                 ^^^^^^^^^^^^^- returns info to quickly find cell
}

m_neighbors[i] 中的 int 值是游戏板向量的索引。 为了确定单元格的下一个状态，代码"计算邻居的状态"。

注意 - 某些单元格位于游戏板的边缘...在此实现中，validCellIndx() 可以返回一个指示"no-neighbor"的值(顶行上方、左边缘左侧等)。

// multiplier: for 100x200 cells,20,000 * m_generation => ~20,000,000 ops
void countNeighbors(int& aliveNeighbors, int& totalNeighbors)
{
{ /* ... initialize m_count[]s to 0 */ }
for(auto neighborIndx : m_neighbors ) { // each of 8 neighbors  // 123
if(no_neighbor != neighborIndx)                              // 8-4
m_count[ gBoard[neighborIndx].m_state ] += 1;             // 765
} 
aliveNeighbors = m_count[ CellALIVE ]; // CellDEAD = 1, CellALIVE
totalNeighbors = aliveNeighbors + m_count [ CellDEAD ];
} // Cell_Arr_t::countNeighbors

init() 预先计算此单元格邻居的索引。m_neighbors数组保存索引整数，而不是指针。 没有指向游戏板矢量的指针是微不足道的。