避免手动创建 lambda 来包装对 new[]: 的调用，以用作 std::generate 中的生成器函数

Question

精简版

目前，我为new []手动创建了一个lambda函数，如下：

[](){ return new double[3]; }

此 lambda 稍后在对 std::generate 的调用中用作生成器函数：

std::generate(vec.begin(), vec.end(), [](){ return new double[3]; });

我可以避免创建这个 lambda 并使用一些更标准的 functionality/syntax sugar/alternatives 吗？ C++17 是首选；但是，如果 C++20（或某些提案）提供更好的东西，我也很感兴趣。

长版本提供了一些背景知识，以及针对类似情况的现有解决方案，当 for_each 用于释放内存时。

带背景的长版

需要

创建 std::vector 存储 double* 指针，指向固定大小的一维数组。
将此结构传递给将用数据填充它的库函数。
使用填充的数据。
清除分配的内存。

条件

由于 (2)，我无法控制库函数的参数类型；因此，无论其他容器如何更适合，我都只能使用 std::vector<double*>。
想要干净、简约和高效的代码
特别是，我从简单的普通 for 循环开始，然后决定使用 STL <algorithm>。

初始代码

#include <vector>

int main()
{
    // (1)
    size_t numElems = 10;
    std::vector<double*> vec(numElems);
    for (size_t i=0; i<numElems; i++)
    {
        vec[i] = new double[3];
    }

    // (2)-(3) SOME ACTIVITY with vec

    // (4)
    for (size_t i=0; i<numElems; i++)
    {
        delete [] vec[i];
    }
}

其中，为简单起见，我将 numElems 硬编码在向量 vec 中，并将 double* 数组的大小硬编码为 3。 (2)-(3) 中传递给外部函数和 activity 被跳过。此代码有效。

新代码

我尝试了以下方法：

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <memory>

int main()
{
    // (1)
    size_t numElems = 10;
    std::vector<double*> vec(numElems);
    std::generate(vec.begin(), vec.end(), [](){ return new double[3]; });

    // (2)-(3) SOME ACTIVITY with vec

    // (4)
    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), std::default_delete<double[]>());
}

这也很好用。

问题

修改后的版本，通过std::default_delete<> applied via std::for_each删除，方便提供语言关键字delete []的“函数表示”（有点草率）

是否有类似的方式“表示”new []？或者我是否坚持手动创建 lambda 以用作 std::generate 的生成器函数参数？

Answer 1

以下：

#include <type_traits>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <memory>

template<typename T>
struct default_new {
    typename std::decay<T>::type operator() (){ return new T; }
};

int main() {
    size_t numElems = 10;
    std::vector<double*> vec(numElems);
    std::generate(vec.begin(), vec.end(), default_new<double[3]>());

    // (2)-(3) SOME ACTIVITY with vec

    // (4)
    std::for_each(vec.begin(), vec.end(), std::default_delete<double[]>());
}

有效。不知道标准库有没有提供，我相信没有。

Answer 2

单个堆分配在内存开销中花费了几个指针值每个元素。因此，如果您正在处理一个巨大的指针向量，它可能会节省内存以进行一次分配，并将一个向量作为视图：

struct vector3 {
    vector3(size_t numElements) 
        // use new[] over std::make_unique to avoid value initialization,
        // since it's assumed the library function will initialize the data
        : storage(new std::array<double, 3>[numElements]) {
        view.reserve(numElements);
        std::transform(
            storage.get(), 
            storage.get() + numElements, 
            std::back_inserter(view),
            [](auto& a) { return a.data(); }); // no good substitute for lambda here
    }
    std::unique_ptr<std::array<double, 3>[]> storage;
    std::vector<double*> view;
};

用法：

vector3 myVector(10);
library_function(myVector.view);

演示：https://godbolt.org/z/6x4PEs

编辑：移至 class 以根据 Swift - Friday Pie 的建议保证生命周期。

避免手动创建 lambda 来包装对 new[]: 的调用，以用作 std::generate 中的生成器函数

Avoid manual creation of lambda to wrap the call to new[]: to be used as a generator function in std::generate

c++

lambda

c++17

new-operator

stl-algorithm

精简版

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需要

条件

初始代码

新代码

问题