返回一个std::vector的正确方法

Question

我将尝试创建一个类方法，该方法将返回std :: vector，并且有点困惑如何做到最好。

我使用的方法是定义以下方法：

std::vector<double>* GetBins(void);

在这个方法中，我会分配一个新的std::vector，并将其填充数据。然后我会返回指向这个vector的指针。

std::vector<double>* Frequency::GetBins(void) {
    std::vector<double> *rtnVec = new std::vector<double>();
    for (_itMap = _mapFreq.begin(); _itMap != _mapFreq.end(); _itMap++ ) {
        rtnVec->push_back((*_itMap).first);
    }
    return rtnVec;
 }

(_itMap是一个类定义的迭代器)

在我的main.cpp文件中，我已经完成了以下操作:

 std::vector<double>* myBins;
 myBins = myFreq3->GetBins();
 delete myBins;

我知道使用这种方法，如果不在main.cpp代码中删除指针，就会得到一个悬空指针，所以它已经有点“危险”了。什么是从类方法返回新的std::vector的最佳方法？

谢谢大家 Pete

- Pete855217

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为什么需要返回任何东西？创建一个 BinsProcessor 接口，并要求 Frequency 使用您的 CustomBinsProcessor 处理箱子。 - Peter Wood

Answer 1

最好的方法是通过值返回：

std::vector<double> Frequency::GetBins() {
    std::vector<double> rtnVec;
    rtnVec.reserve(_mapFreq.size()); // reserve enough size, no reallocations
    for (_itMap = _mapFreq.begin(); _itMap != _mapFreq.end(); ++_itMap ) {
        rtnVec.push_back(_itMap->first);
    }
    return rtnVec;
}

然后你会像这样使用该函数：

std::vector<double> myBins = myFreq3->GetBins();
// no need for delete!

编译器可能会使用RVO并且不进行复制。如果您正在使用C++11，则移动语义将确保不进行复制。

- mfontanini

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或者 for (auto&& elem: _mapFreq) { rtnVec.push_back(elem.first); } - MSalters

@MSalters 是的，这是更好地迭代映射的方法。然而，OP特别询问了返回语义，在这里使用基于范围的for循环没有任何区别。 - mfontanini

另一个选项是返回const引用（const std::vector<double>&），如果他只想提供访问而不创建向量。 - BЈовић

@Pete855217 注意，在该示例中返回一个const引用，如果你试图从函数外部访问向量，将会触发未定义的行为。只需按照答案所示返回值即可。 - mfontanini

@Pete855217，使用后缀递增（X++）也是完全有效的。然而，使用前缀递增（++X）可以避免创建迭代器的额外副本。 - mfontanini

Answer 2

按值返回

std::vector<double> Frequency::GetBins(void) {
    std::vector<double> rtnVec;

    // ...

    return rtnVec;
 }

然而，如果你想通过指针返回值，你可以使用智能指针：

std::unique_ptr<std::vector<double>> Frequency::GetBins(void) {
    std::unique_ptr<std::vector<double>> rtnVec(new std::vector<double>());

    //...

    return rtnVec;
 }

- masoud

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除非使用移动语义，否则按值返回将导致深拷贝，这远非最佳选择。 - dtech

在原帖和这篇文章中，都会隐式出现 RVO，并且在调用处应该进行复制省略。在C++11中，与他们代码相似的变体将继续使用 RVO，或者将隐式移动。 - Yakk - Adam Nevraumont

Answer 3

如果你想避免拷贝/悬空指针等问题，另一种方法就是将你的std::vector通过引用传递给方法：

void Frequency::GetBins( std::vector<double>& bins ) {
    for (_itMap = _mapFreq.begin(); _itMap != _mapFreq.end(); _itMap++ ) {
        bins->push_back((*_itMap).first);
    }
 }

你只需要在之前定义它即可：

 std::vector<double> myBins;
 myFreq3->GetBins(myBins);

- Dr_Sam