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).

这里有权衡，您可以选择与您想要的匹配的解决方案。我能想到的是:

初始大小

vector和unique_ptr<T[]>允许在运行时指定大小 数组只允许在编译时指定大小

调整

array和unique_ptr<T[]>不允许调整大小 向量是

存储

vector和unique_ptr<T[]>将数据存储在对象之外(通常在堆上) 数组将数据直接存储在对象中

复制

数组和向量允许复制 unique_ptr<T[]>不允许复制

交换/移动

vector和unique_ptr<T[]>有O(1)次交换和移动操作 数组有O(n)次交换和移动操作，其中n是数组中元素的数量

指针/引用/迭代器失效

array ensures pointers, references and iterators will never be invalidated while the object is live, even on swap() unique_ptr<T[]> has no iterators; pointers and references are only invalidated by swap() while the object is live. (After swapping, pointers point into to the array that you swapped with, so they're still "valid" in that sense.) vector may invalidate pointers, references and iterators on any reallocation (and provides some guarantees that reallocation can only happen on certain operations).

概念和算法的兼容性

array和vector都是容器 unique_ptr<T[]>不是容器

我不得不承认，对于基于策略的设计来说，这似乎是一个重构的机会。

在一些Windows Win32 API调用中可以找到一个常见的模式，其中使用std::unique_ptr<T[]>可以派上用场，例如，当你调用一些Win32 API(将在该缓冲区中写入一些数据)时，不知道输出缓冲区应该有多大:

// Buffer dynamically allocated by the caller, and filled by some Win32 API function.
// (Allocation will be made inside the 'while' loop below.)
std::unique_ptr<BYTE[]> buffer;

// Buffer length, in bytes.
// Initialize with some initial length that you expect to succeed at the first API call.
UINT32 bufferLength = /* ... */;

LONG returnCode = ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER;
while (returnCode == ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER)
{
    // Allocate buffer of specified length
    buffer.reset( BYTE[bufferLength] );
    //        
    // Or, in C++14, could use make_unique() instead, e.g.
    //
    // buffer = std::make_unique<BYTE[]>(bufferLength);
    //

    //
    // Call some Win32 API.
    //
    // If the size of the buffer (stored in 'bufferLength') is not big enough,
    // the API will return ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER, and the required size
    // in the [in, out] parameter 'bufferLength'.
    // In that case, there will be another try in the next loop iteration
    // (with the allocation of a bigger buffer).
    //
    // Else, we'll exit the while loop body, and there will be either a failure
    // different from ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER, or the call will be successful
    // and the required information will be available in the buffer.
    //
    returnCode = ::SomeApiCall(inParam1, inParam2, inParam3, 
                               &bufferLength, // size of output buffer
                               buffer.get(),  // output buffer pointer
                               &outParam1, &outParam2);
}

if (Failed(returnCode))
{
    // Handle failure, or throw exception, etc.
    ...
}

// All right!
// Do some processing with the returned information...
...

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。

我遇到了一个情况，我必须使用std::unique_ptr<bool[]>，它位于HDF5库(用于高效二进制数据存储的库，在科学中使用很多)中。一些编译器(在我的例子中是Visual Studio 2015)提供std::vector<bool>的压缩(通过在每个字节中使用8个bool)，这对于HDF5之类的东西来说是一个灾难，它不关心这种压缩。对于std::vector<bool>， HDF5最终会因为压缩而读取垃圾。

猜猜谁在那里进行救援，在std::vector不起作用的情况下，我需要干净地分配一个动态数组?: -)