如何正确清理对象指针向量中的元素

Question

我一直在研究动态分配，在 Whosebug 上遇到了这个问题：

Deallocating objects stored in a vector?

一个赞成的答案解释了如何在使用 "Vectors of Pointers to Objects" 时手动管理内存：遍历调用 delete 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......当一个对象的 x 值达到一个数字（比方说 3）时，我希望删除该对象；但是，我想始终按对象的 x 值保持向量可排序。

问题是，当我对 x 值达到 3 的对象调用 delete 时，该对象被删除，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。

当我循环打印 x 值的向量时，我调用 delete 的元素仍然存在，但指向类似 -53408995 的值。如何摆脱向量的指针元素以及对象？

调用 erase 不是一个选项，因为在我的实际程序中（不是下面的最小示例），矢量会根据其他因素连续排序，这些因素会改变 x 值等价物。我无法跟踪他们的索引。当我遍历向量以检查 x 值时，我想同时删除对象和指针元素。

示例：

#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;
}

Answer 1

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

我重写了您的代码并添加了一些改进

#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;
}

Answer 2

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

这将处理正常的删除并通过异常退出。

Answer 3

您在评论中提到对象将有其他指向它们的指针。这听起来像 std::shared_ptr<A> 对我来说。这样你就可以有其他指针指向你的 A 对象而不会出现内存泄漏问题。（std::shared_ptr 会带来小的（！）性能成本，但您现在不必担心）。此外，我将您的段落更改为 delete/erase 您的矢量元素。请注意，如果有其他实例保留 std::shared_ptr<A> 副本，A 对象仍然存在（但这是一件好事）。

代码如下：

#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;
}

Answer 4

在稍微研究了迭代器之后，我也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 post 作为答案，因为如果可用的话，智能指针应始终优先于原始指针。

如何正确清理对象指针向量中的元素

How to properly clean up elements from vectors of object pointers

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