删除指针向量时遇到问题

Question

我有一个管理器类，持有指向虚基类的指针向量，以允许存储多种子类。在此管理器类的析构函数中，我希望它能循环遍历所有持有的指针并将其删除。然而，我尝试了许多方法，但程序在执行过程中仍然崩溃。

下面是我目前的代码：

for (std::vector<GameState*>::iterator it = gamestates_.begin(); it != gamestates_.end(); ++it){
    delete *it;
    it = gamestates_.erase(it);
}

我还没有尝试过使用unique_ptr，但我相信应该能够处理它们而不使用它们。如果我错了，请纠正我。

编辑：我知道应该在循环后清除向量，但这是在尝试了每种常规方法删除指针后得出的结果。它似乎不喜欢delete命令。

- James Richmond

Answer 1

从向量中删除元素会使迭代器失效，因此您无法在此之后继续迭代。在这种情况下，我不会在循环内删除元素; 相反，我会在循环完成后清除该向量：

for (auto it = gamestates_.begin(); it != gamestates_.end(); ++it){
    delete *it;
}
gamestates_.clear();

尽管如此，如果这是在析构函数中，而且向量即将被销毁，那么清除它也没有意义。

如果您确实需要在循环内部进行删除（例如，因为您只想删除某些元素），那么需要更加小心以保持迭代器的有效性。

for (auto it = gamestates_.begin(); it != gamestates_.end();){ // No ++ here
    if (should_erase(it)) {
        it = gamestates_.erase(it);
    } else {
        ++it;
    }
}

我还没有尝试过使用unique_ptr，但我相信它应该可以处理它而不使用它们。如果我错了，请纠正我。

如果您确实想通过此方式管理动态对象，则请确保遵循“三个规则”：需要实现（或删除）复制构造函数和复制赋值运算符以防止“浅”复制，从而使您拥有两个试图删除相同对象的向量。您还需要注意在任何其他删除或替换它们的地方删除对象。存储智能指针（如果您不需要用于多态性的指针，则为对象本身）将为您处理所有这些内容，因此我始终建议您这样做。

我知道我应该在循环后清除向量，但这是我经过尝试删除指针的每种常规方法后得出的结论。它似乎不喜欢删除命令。

最有可能的原因是您没有遵循“三个规则”，并且在复制向量后意外尝试两次删除相同的对象。还可能是GameState是一个基类，您忘记给它一个虚析构函数，或者指针已被某些其他代码破坏。

- Mike Seymour

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这似乎也不起作用。我之前尝试过类似的东西，但似乎没有任何作用。好像它不喜欢删除命令。愚蠢的问题：我假设我不需要包含某个头文件来删除指针。 - James Richmond

Gamestate 包含 init、render、update 和 close 的虚拟调用，但每个子类也会包含一些自己的函数和变量。由于我只想在同一时间运行一个状态，所以当状态处于活动状态时，管理器会调用 init，并在完成后调用 close。析构函数基本上是空的，并且在我引用的那行代码的正上方有一行关闭活动状态的代码。我预计这些类会非常大，因此我试图通过将它们存储在堆上来节省空间。如果它们基本上是空的，它们是否仍需要在基类中具有虚析构函数？ - James Richmond

@RustyC：是的，你总是需要一个虚析构函数来通过基类指针删除。确保GameState有一个，并且还要确保管理器类没有意外复制向量。 - Mike Seymour

向量在头文件中被定义（对于该类是私有的），并使用push_back进行添加，我无法看出它在任何时候会被复制。此外，虚析构函数需要特别注意什么吗？ - James Richmond

@RustyC：如果您意外复制了整个管理器类，它可能会被复制；您应确保该类遵循三法则中的一项，即不可复制或正确可复制。使用 unique_ptr 将自动为您防止复制。如果基类没有要清理的内容，则虚拟析构函数可以为空；它只需要存在即可。 - Mike Seymour

Answer 2

您的迭代器在每个循环中更新两次：

it = gamestates_.erase(it);

并且

it++

你只需要第一个-它已经指向了容器中的“下一个对象”。

- Mats Petersson

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+1 看起来有点不公平，因为你的回答是第一个指出这一点的。 - Daniel Earwicker

Answer 3

问题在于你将 it 增加了两次。首先，在调用 it = .erase(it) 时，它返回下一个元素，然后在循环中使用 ++i。你可能会无意中跳过结尾，导致出现问题，更不用说你只会删除向量的每个第二个元素。

一个简单的解决方法是在循环中不改变 it（没有 ++it）。

更好的方法是从向量的末尾实际删除数组，因为从向量内部删除元素会引入所有后续元素的昂贵移动。你当前的算法将以 N^2 的时间运行。尝试像这样做：

while (!gamestates_.empty()) {
    delete gamestates_.back();
    gamestates_.erase(gamestates_.end()-1);
}

您也可以迭代向量的所有元素，然后将其清除：

for (std::vector<GameState*>::iterator it = gamestates_.begin(); it != gamestates_.end(); ++it){
    delete *it;
}
gamestates_.clear();

还要注意，向量的clear()操作也在其析构函数中完成。如果删除过程是某个销毁过程的一部分，其中gamestates_最终被销毁-则根本不需要调用clear()。

- CygnusX1

Answer 4

从向量中删除元素会使迭代器失效。通过元素指针删除对象，然后clear()向量的内容。

- Marius Bancila

Answer 5

在你的 for 循环头中摆脱 ++it。

erase 已经为您提前了。

或者，迭代、删除，然后在迭代之后使用 .clear()。

- Yakk - Adam Nevraumont

Answer 6

最好使用unique_ptr。你说你“应该能够处理它们而不使用它们”，好像让智能指针为你工作是一种可怕的强制。

它们存在是为了让你的生活更轻松，你不必因为没有手动完成艰苦的工作而感到内疚。

而且对于你现有的代码，只需不调用erase即可。向量将被销毁，对吧？它会自己处理所有这些问题。

- Useless

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而且，对于您现有的代码，只需不调用erase函数即可。向量本来就会被销毁，对吧？它会自己处理所有这些问题。除非它没有被销毁，否则它不会出现问题！ - Daniel Earwicker

问题说这是在管理类的析构函数中，并且我假设该向量是一个成员子对象。 - Useless