C++删除向量、对象、释放内存

Question

我对在C++中删除事物感到完全困惑。如果我声明一个对象数组并使用clear()成员函数，我能确定内存已被释放吗？

例如：

tempObject obj1;
tempObject obj2;
vector<tempObject> tempVector;

tempVector.pushback(obj1);
tempVector.pushback(obj2);

我能否安全地调用clear来释放所有内存？或者我需要逐个迭代删除？

tempVector.clear();

如果将这种情况更改为对象的指针，那么答案是否与上面相同？

vector<tempObject> *tempVector;
//push objects....
tempVector->clear();

- mister

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除了指向向量的事实之外，第二种情况与第一种情况没有任何不同。我认为这个问题应该扩大范围，以便您了解内存分配/释放应该如何工作，可能还涉及指针。 - Marlon

这段代码表明在函数栈内声明它会自动调用闭包的析构函数。https://dev59.com/I3A75IYBdhLWcg3w4tR7 - Udayraj Deshmukh

Answer 1

你可以调用clear方法，它会销毁所有对象，但不会释放内存。遍历每个元素也无法帮助你（你甚至要对这些对象采取什么操作呢？）你可以这样做：

vector<tempObject>().swap(tempVector);

那会创建一个没有分配内存的空向量，并将其与tempVector交换，有效地释放内存。

C++11还有一个函数`shrink_to_fit`，在调用`clear()`后可以调用它，理论上它会将容量缩小到适合大小（现在为0）。但是这是一个非约束性请求，你的实现可以选择忽略它。

- Benjamin Lindley

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不需要调用clear函数。之前在tempVector里的对象被转移到空向量中。然后，由于空向量是一个无名临时对象，它会被销毁，而它的内容，之前由tempVector拥有，也会被销毁并释放内存。 - Benjamin Lindley

std::vector::resize 不需要释放内存，如果以后需要使用，完全可以保留它。 - Useless

@delnan：我不会说它更好，但它实现了释放内存的目标，而resize(0)则没有。（那将做与clear()相同的事情） - Benjamin Lindley

我认为resize和clear都是以_元素数量_的方式描述的，除了需要足够的底层存储来满足请求的元素数量之外，没有明确规定任何要求。 - Useless

简单的赋值操作不可以吗？tempVector = vector<tempObject>(); - matthias_buehlmann

Answer 2

这里有两个不同的概念：

1. 对象生命周期
2. 存储期限

例如：

{
    vector<MyObject> v;
    // do some stuff, push some objects onto v
    v.clear(); // 1
    // maybe do some more stuff
} // 2

在1处，您清空了v：这将销毁它存储的所有对象。如果您编写了析构函数，每个对象都会调用其析构函数，而任何由MyObject拥有的东西现在都被释放了。然而，如果您以后还需要它，向量v有权保留原始存储空间。

如果您决定在1和2之间再推入一些内容，则可以节省时间，因为它可以重复使用旧内存。

在2处，向量v超出范围：您推入其中的任何对象（就像您明确调用了clear一样）都将被销毁，但现在底层存储也被释放了（v不再可用于重用它）。

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如果我更改示例，使v成为指向动态分配向量的指针，则需要显式删除它，因为在2处离开作用域的指针不会为您执行此操作。在这种情况下最好使用std::unique_ptr，但如果您没有这样做，并且v泄漏了，则分配的存储空间也将泄漏。如上所述，您需要确保删除v，而调用clear是不够的。

- Useless

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“如果你决定推送...这可以节省时间，因为它可以重复使用旧内存。” 这句话的意思是什么？当你想添加新项目时，为什么旧内存很重要？ - user13107

向量必须在内部管理其存储的对象。创建新向量需要分配新存储空间，但清除并重用现有向量允许（但不保证）重用其已分配的存储空间。 - Useless

@Useless 为什么你总是需要删除指针呢？"如果你使用了 vecPtr = &vec;，并且 vec 是一个自动变量，它使用了自动内存，或者 vec 是一个静态变量或全局变量，它使用了静态内存，那么你不应该删除它，它会自动被释放。只有动态内存才能被删除。" - user5927645

Answer 3

vector::clear()不会释放由向量分配以存储对象的内存；它调用其所持有的对象的析构函数。

例如，如果向量使用数组作为后备存储器并当前包含10个元素，则调用clear()将调用数组中每个对象的析构函数，但是后备数组不会被释放，因此向量仍然分配了sizeof(T) * 10字节（至少）。size()将为0，但size()返回向量中的元素数量，而不一定是后备存储器的大小。

至于您的第二个问题，您使用new分配的任何内容都必须使用delete释放。出于这个原因，您通常不会维护指向向量的指针。很少（如果有）有一个好的理由这样做，并且当离开作用域时，您会防止向量被清除。但是，无论如何分配，调用clear()仍将具有相同的效果。

- Ed S.

Answer 4

移动语义允许通过简单地将空的右值应用于赋值（=）运算符来释放内存。

std::vector<int> vec(100, 0);
std::cout << vec.capacity(); // 100

vec = vector<int>();         // Same as "vector<int>().swap(vec)";    
std::cout << vec.capacity(); // 0

它与其他答案中描述的基于 "swap() " 的方法一样有效（实际上，两者在概念上都在做同样的事情）。然而，就可读性而言，赋值版本更好。

- Ronald Souza

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嗨..只是一个快速的问题，如果我使用“new”分配内存。我是否仍然可以使用您的答案来释放内存，而不是使用“delete”呢？ - Gow.

令人惊讶的是，“花式” swap() 方法主导了搜索结果，这对于编程来说非常值得注意。 - fchen

感谢这种方法的易读性，比起交换方法要好一些。+1 - Morc

Answer 5

如果我使用clear()成员函数，我能确定内存已被释放吗？不，clear()成员函数会销毁向量中包含的每个对象，但它并不会改变向量的容量capacity。它会影响向量的大小，但不会影响容量。如果您想改变向量的容量，可以使用清空和最小化惯用语，即创建一个（临时）空向量，然后交换两个向量。

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你可以轻松地看到每种方法如何影响容量。考虑以下函数模板，它调用传递的向量上的clear()成员函数：

template<typename T>
auto clear(std::vector<T>& vec) {
   vec.clear();
   return vec.capacity();
}

现在，考虑函数模板empty_swap()，它将传递的向量与一个空向量交换：

template<typename T>
auto empty_swap(std::vector<T>& vec) {
   std::vector<T>().swap(vec);
   return vec.capacity();
}

这两个函数模板返回向量在返回时的容量，然后：

std::vector<double> v(1000), u(1000);
std::cout << clear(v) << '\n';
std::cout << empty_swap(u) << '\n';

输出：

1000
0

- ローウ

Answer 6

您可以通过以下方式释放向量使用的内存：

//Removes all elements in vector
v.clear()

//Frees the memory which is not used by the vector
v.shrink_to_fit();

- Bensuperpc

Answer 7

如果您需要多次使用向量，并且当前代码在循环内或每个函数调用中重复声明它，那么很可能会耗尽内存。我建议您在外部声明它们，将它们作为指针传递给您的函数并使用以下代码：

my_arr.resize()

这样，您可以继续使用相同的内存序列来管理您的向量，而不是每次都请求新的序列。

希望这有所帮助。

注意：调整大小可能会添加随机值。如果需要，传递整数（例如0）进行初始化。

- user3715882