vector push_back普通指针的感想

本文探讨了在C++中如何正确使用vector容器与不同类型的指针。通过三个实验对比了普通变量与指针在使用vector的push_back方法时的区别,展示了指针内存管理的重要性,并揭示了潜在的内存泄漏问题。

vector push_back普通指针的感想

#include <vector>
#include <iostream>

//vector push_back是变量内容的拷贝,而且是深拷贝,对于数据来说,变量中存储的内容就是变量值。
//对于指针来说,变量内存储的内容是指针指向的内存地址。
/*1 2 3 4 
  5 5 5 5
  1 2 3 4*/

void test1()
{
  std::vector<int> vec;
  int num1 = 1;
  int num2 = 2;
  int num3 = 3;
  int num4 = 4;
  vec.push_back(num1);
  vec.push_back(num2);
  vec.push_back(num3);
  vec.push_back(num4);
  for(const auto& i : vec){
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  num1 = num2 = num3 = num4 = 5;
  std::cout << num1 << " "
            << num2 << " "
            << num3 << " "
            << num4 << std::endl;

  for(const auto& i : vec){
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

void test2()
{
  std::vector<int*> vec;
  int *num1 = new int(1);
  int *num2 = new int(2);
  int *num3 = new int(3);
  int *num4 = new int(4);
  vec.push_back(num1);
  vec.push_back(num2);
  vec.push_back(num3);
  vec.push_back(num4);
  for(const auto& i : vec){
    std::cout << *i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;

  //指针指向的地址没有变化,而是指向的地址内存储的东西发生了变化
  *num1 = *num2 = *num3 = *num4 = 5;
  std::cout << *num1 << " "
            << *num2 << " "
            << *num3 << " "
            << *num4 << std::endl;

  for(const auto& i : vec){
    std::cout << *i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

void test3()
{
  std::vector<int*> pInt;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		int *a = new int;
		*a = i;
		pInt.push_back(a);//没有delete,所以堆上的数据没有被释放,存在内存泄漏问题
    std::cout << &a << std::endl;//可以看到指针a一直是同一个地址,因为是临时变量,出了作用域变量就自动释放了,并且将内存分配给新的变量
	}
  for(const auto& i : pInt){
    std::cout << i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
  for(const auto& i : pInt){
    std::cout << *i << " ";
  }
  std::cout << std::endl;
}

int main(int argc, char** argv)
{
  test1();
  test2();
  test3();
}

输出结果:
在这里插入图片描述

在 C++ 中,`std::vector` 提供了 `emplace_back` 和 `push_back` 两种方法用于在容器末尾添加新元素。两者在功能和性能上有显著区别,适用于不同场景。 ### 参数传递方式 `push_back` 接收一个已经构造好的元素对象,并将其复制或移动到容器中。如果传递的是左值,会调用拷贝构造函数;如果是右值,则会调用移动构造函数。例如: ```cpp std::vector<std::string> vec; std::string s = "hello"; vec.push_back(s); // 调用拷贝构造函数 vec.push_back("world"); // 调用移动构造函数 ``` `emplace_back` 则采用不同的策略,它接收构造元素所需的参数,并在容器内部直接构造新元素。这种机制称为“原地构造”,避免了额外的拷贝或移动操作。例如: ```cpp std::vector<std::string> vec; vec.emplace_back("hello"); // 直接构造std::string对象 ``` ### 性能差异 由于 `emplace_back` 在容器内部直接构造对象,它通常比 `push_back` 更高效。`push_back` 需要先在外部构造对象,然后将其复制或移动到容器中,这可能导致额外的开销。例如: ```cpp std::vector<std::pair<int, int>> vec; vec.push_back(std::make_pair(1, 2)); // 先构造pair,再移动到vector vec.emplace_back(1, 2); // 直接构造pair对象 ``` ### 类型转换安全性 尽管 `emplace_back` 在性能上有优势,但在某些情况下 `push_back` 更加安全。特别是当使用隐式类型转换时,`push_back` 会在编译时进行更严格的检查,避免潜在的错误。例如: ```cpp std::vector<std::unique_ptr<int>> vec; int a; vec.emplace_back(&a); // 编译通过,但存在安全隐患 vec.push_back(&a); // 编译失败,类型不匹配 std::vector<int8_t> vec2; int a = 1000; vec2.emplace_back(a); // 没有警告,但a超出int8_t范围 vec2.push_back(a); // 编译器发出-Wconversion警告 ``` ### 适用场景 - **使用 `emplace_back`**:当需要高性能且参数类型明确,不需要隐式类型转换时。 - **使用 `push_back`**:当需要编译时的安全检查,或者传递的参数需要隐式转换时。 综上所述,`emplace_back` 和 `push_back` 各有优劣,选择时需根据具体场景权衡[^2]。
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