无符号字符数组的自动指针？

Question

我需要一个类似于std::auto_ptr的类来管理一个使用new[]分配的unsigned char*数组。但是auto_ptr只会调用delete而不是delete[]，所以我不能使用它。

我还需要一个函数来创建并返回该数组。我自己实现了一个名为ArrayDeleter的类，在这个例子中我使用它：

#include <Utils/ArrayDeleter.hxx>

typedef Utils::ArrayDeleter<unsigned char> Bytes;

void f()
{
  // Create array with new
  unsigned char* xBytes = new unsigned char[10];
  // pass array to constructor of ArrayDeleter and
  // wrap it into auto_ptr
  return std::auto_ptr<Bytes>(new Bytes(xBytes));
}

...
// usage of return value
{
  auto_ptr<Bytes> xBytes(f());
}// unsigned char* is destroyed with delete[] in destructor of ArrayDeleter

有没有更优雅的解决方法？（甚至使用另一个“流行”的库）

- Gianluca

Answer 1

Boost有多种自动指针，包括用于数组的指针。你考虑过std::vector是否足够吗？向量在内存中保证是连续的，如果你知道大小并通过reserve()或resize()提前分配内存，那么内存中的位置不会改变。

- John Gordon

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我看了一下boost，我认为scoped_array可以胜任。谢谢。 - Gianluca

为什么你不使用向量？ - GManNickG

@GMan: 当然，现在我明白这是一个更好的想法。谢谢 - Gianluca

Answer 2

我需要调用一个以unsigned char*为参数的方法。

std::vector<unsigned char> vec;
.
.
.
legacy_function(&vec[0], vec.size());

- fredoverflow

Answer 3

使用 std::basic_string<unsigned char> 怎么样？或者是 std::vector<unsigned char>？

- Thomas

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我随后必须调用一个以unsigned char*为参数的方法。有没有一种方法可以从您建议的容器中的其中一个内部访问它？basic_string的data()方法可以吗？ - Gianluca

你可以使用std::string的'.c_str()'方法，它会返回一个以null结尾的char*。 - Konrad

Answer 4

1. 你所说的是一个 int 数组，而不是具有析构函数的复杂 C++ 类型。对于这样的数组，调用 delete[] 等同于调用 delete。因此使用 std::auto_ptr 没有问题。

2. 我认为你提出的方法非常野蛮。实际上，你分配了两次内存：一次是为所需的数组分配内存，然后你还分配了一个 ArrayDeleter 实例，它封装了分配的数组的指针。

这种方法的缺点有：

• 性能较差。堆操作很重，而且具有显著的内存开销。
• 访问速度较慢。通过std::auto_ptr<Bytes>访问数组元素时，编译器将生成两个间接引用：一个用于获取Bytes对象，另一个用于访问元素。 简单来说：std::auto_ptr具有指向Bytes对象的指针，该对象具有指向数组的指针。
• 错误/异常一致性较差。想象一下，如果operator new无法分配Bytes对象，它将生成一个异常，可以处理该异常。但此时您已经分配了数组。这个分配将会丢失。

我会执行以下操作之一：

1. 如果你谈论的是普通类型 - 只需使用 std::auto_ptr<type>。这应该可以完成工作。但是，您应该使用编译器进行检查。

2. 对于复杂类型：您可以创建自己的包装器，而不是使用 std::auto_ptr。

3. 另一种变体：类似于您所做的。但是，您应该摆脱额外的内存分配和间接引用。

- valdo

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在动态分配的数组上调用delete始终是未定义行为，即使在您尝试的所有编译器上它似乎总是有效。 - fredoverflow

delete[] 不等同于调用 delete，即使对于 POD 也是如此。请参阅标准中的 18.6.1.2（数组形式）：“void operator delete[](void* ptr) throw(); ... 要求：ptr ... 必须是先前调用 operator new 或 operator new[](std::size_t,const std::nothrow_t&) 返回的值。” - Francesco

这正是我写下“你应该用你的编译器检查它”的原因。 严格来说，你是正确的。标准规定这是未定义行为。另一方面，我说了实际上会发生什么。至少在MSVC编译器上是这样。之所以应该使用“delete[]”而不是“delete”，并不是因为我们需要知道需要释放多少内存 - 根据这个论点，你也必须将内存大小传递给“free”函数。 原因是当你使用“delete[]”时，编译器除了释放内存外，还会生成对象的d'tors调用。 - valdo

@valdo：但人们想要编写C++，而不是它的特定变体。依赖未定义的行为是不好的。 - GManNickG

@Valdo，那不是真的：当你使用delete[]时，你以正确的形式释放了正确数量的内存。为什么你建议依赖（某个版本的）编译器的古怪行为，我不知道。 - Francesco