Std::unique_ptr支持数组,例如:

std::unique_ptr<int[]> p(new int[10]);

但这是必要的吗?可能使用std::vector或std::array更方便。

你觉得这个结构有什么用处吗?


当前回答

简而言之:它是迄今为止最节省内存的。

A std::string comes with a pointer, a length, and a "short-string-optimization" buffer. But my situation is I need to store a string that is almost always empty, in a structure that I have hundreds of thousands of. In C, I would just use char *, and it would be null most of the time. Which works for C++, too, except that a char * has no destructor, and doesn't know to delete itself. By contrast, a std::unique_ptr<char[]> will delete itself when it goes out of scope. An empty std::string takes up 32 bytes, but an empty std::unique_ptr<char[]> takes up 8 bytes, that is, exactly the size of its pointer.

最大的缺点是,每次我想知道字符串的长度,我必须调用strlen。

其他回答

为了回答人们认为你“必须”使用vector而不是unique_ptr,我在GPU上的CUDA编程中有一个案例,当你在Device中分配内存时,你必须使用一个指针数组(使用cudaMalloc)。 然后,当在Host中检索该数据时,必须再次寻找指针,unique_ptr可以很容易地处理指针。 将double*转换为vector<double>的额外成本是不必要的,并且会导致性能损失。

有些人无法奢侈地使用std::vector,即使是使用分配器。有些人需要一个动态大小的数组,所以std::array已经失效。有些人从已知返回数组的代码中获取数组;这段代码不会被重写为返回一个向量或其他东西。

通过允许unique_ptr<T[]>,您可以满足这些需求。

简而言之,您可以在需要时使用unique_ptr<T[]>。当其他选择都不适合你的时候。这是最后的手段。

您可能使用unique_ptr的一个原因是,如果您不想支付初始化数组值的运行时成本。

std::vector<char> vec(1000000); // allocates AND value-initializes 1000000 chars

std::unique_ptr<char[]> p(new char[1000000]); // allocates storage for 1000000 chars

// C++20 version:
auto p = std::make_unique_for_overwrite<char[]>(1000000);

std::vector构造函数和std::vector::resize()将对t进行值初始化,但new和std::make_unique_for_overwrite将默认初始化它们,这对于PODs来说意味着什么都不做。

参见c++ 11中的值初始化对象和std::vector构造函数

注意,vector::reserve在这里不是一个替代方案:在std::vector::reserve之后访问原始指针是安全的吗?

这和C程序员选择malloc而不是calloc的原因是一样的。

我对公认答案的精神再怎么反对也不为过。“最后的手段”?远非如此!

在我看来,与C语言和其他类似语言相比,c++最强大的特性之一是能够表达约束,以便在编译时检查它们,并防止意外误用。因此,在设计结构时,要问问自己它应该允许哪些操作。应该禁止所有其他用途,最好能够静态地(在编译时)实现这些限制,以免误用导致编译失败。

因此,当需要一个数组时,以下问题的答案指定了它的行为: 1. 它的大小是a)在运行时动态的,还是b)静态的,但只在运行时知道,还是c)静态的,在编译时知道? 2. 数组是否可以分配到堆栈上?

根据这些答案,我认为这是这种数组的最佳数据结构:

       Dynamic     |   Runtime static   |         Static
Stack std::vector      unique_ptr<T[]>          std::array
Heap  std::vector      unique_ptr<T[]>     unique_ptr<std::array>

是的,我认为unique_ptr<std::array>也应该被考虑,这两个都不是最后的工具。想想什么最适合你的算法。

所有这些都通过指向数据数组的原始指针(vector.data() / array.data() / uniquePtr.get())与普通C api兼容。

P. S. Apart from the above considerations, there's also one of ownership: std::array and std::vector have value semantics (have native support for copying and passing by value), while unique_ptr<T[]> can only be moved (enforces single ownership). Either can be useful in different scenarios. On the contrary, plain static arrays (int[N]) and plain dynamic arrays (new int[10]) offer neither and thus should be avoided if possible - which should be possible in the vast majority of cases. If that wasn't enough, plain dynamic arrays also offer no way to query their size - extra opportunity for memory corruptions and security holes.

I have used unique_ptr<char[]> to implement a preallocated memory pools used in a game engine. The idea is to provide preallocated memory pools used instead of dynamic allocations for returning collision requests results and other stuff like particle physics without having to allocate / free memory at each frame. It's pretty convenient for this kind of scenarios where you need memory pools to allocate objects with limited life time (typically one, 2 or 3 frames) that do not require destruction logic (only memory deallocation).