vector调用push_back() 内存泄露的风险

本文深入探讨了智能指针与vector之间的交互机制,详细解释了为何auto_ptr不能直接作为vector的元素,并提供了两种解决方案:使用其他类型的智能指针如shared_ptr或scoped_ptr,以及通过预向量(pre_vector)实现内存的高效管理,同时强调了手动管理内存释放的重要性,以避免内存泄露的问题。

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auto_ptr  q;

vector b;

auto_ptr 智能指针由于拷贝构造函数和赋值运行符不是Const参数, 所以不能直接作为vector的元素,也就不能调用b.push_back(a).

但是vector可以存放裸指针,就可以使用原生指针来实现 b.push_back(a.release()); 


由于容器中存放的是裸指针,要负责指针的释放,否则会内存泄露。而vector内部不负责指针所指向内存的管理,所以在vector销毁的时候,要手动释放容器内的元素所指向的内存,避免内存泄露。


vector push_back()时,此时己把裸指针交给vector管理,vector要申请4个字节的内存来保存指针,而申请内存有失败的风险(概率很小,确实存在),此时裸指针无法释放,造成内存泄露。


解决方案:

方案1: 容器内直接存放其它类型的智能指针,比如shared_ptr, scoped_ptr.  但此时仍要手动管理容器内元素所指向内存的释放。

方案2: 使用pre_vector. (后面总结)。


`std::vector`的`push_back`操作实际上是通过动态内存分配和元素的复制/移动来完成的。下面是`push_back`的基本实现思路,但请注意,这并不是真正的源码,因为标准库内部的细节可能会更复杂,涉及到模板元编程和内联函数等技巧: 首先,假设我们有一个`std::vector<T>`,T是可变大小容器支持的数据类型。`push_back`的主要步骤如下: 1. 检查当前容量是否足够存放新元素。如果是,直接将元素添加到容器末尾,更新内部数组的索引,并返回。 ```cpp // 省略了一些错误处理和边界检查 if (capacity() >= size_) { data[size_++] = value; // 直接赋值 } else { ``` 2. 如果当前容量不足,需要动态扩容。`vector`会将新的容量扩大到原来的两倍(或预先设置的最大容量,取较大者),然后分配新空间。接着将旧数据移动到新空间,最后将新值添加到新位置。 ```cpp // 扩容并复制现有元素 T* new_data = static_cast<T*>(resize(size_ * 2)); // 动态分配新内存 std::uninitialized_copy(data, data + size_, new_data); // 复制元素 data = new_data; data[size_] = value; // 在新数组末尾添加值 } ``` 这里的`resize`是一个模板成员函数,它会调整容器的底层数组大小,同时保留原有数据。如果`new_data`指向的是原始地址,那么`uninitialized_copy`实际上是对已有数据进行了无副作用的移动,因为它们都是在同一块内存上。 需要注意,对于不可移动或复制的成本较高的对象,`push_back`会调用它们的`copy`或`move`构造函数,或者使用其他特殊机制。而上述描述适用于基本类型或默认可复制的对象。 **相关问题--:** 1. `std::vector`的`push_back`为什么不是常数时间操作? 2. `push_back`对内部数据结构的影响是什么? 3. `push_back`是否会引发异常?
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