在C++中重复使用向量

Question

我有一个声明为全局变量的向量，我需要能够重复使用它。例如，我正在读取多个数据文件，解析数据以创建对象，然后将这些对象存储在向量中。

vector<Object> objVector(100);

void main()
{
    while(THERE_ARE_MORE_FILES_TO_READ)
    {
        // Pseudocode
        ReadFile();
        ParseFileIntoVector();
        ProcessObjectsInVector();
        /* Here I want to 'reset' the vector to 100 empty objects again */

    }
}

如果初始时分配的vector在堆栈上，我是否可以将其重置为vector<Object> objVector(100)？ 如果我执行objVector.clear()，它会删除所有100个对象，并且我将得到一个大小为0的向量。 我需要在每次循环开始时将其大小设置为100。

- Blade3

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你需要保留这些对象，还是想要将它们重置为默认构造状态？ - Macke

在你的例子中，objVector是静态分配的。它没有在堆栈上分配。 - Alan

你的主函数返回类型不正确。在 C 和 C++ 中，main 函数必须始终返回 int 类型（但如果你实际上没有返回任何东西，C++ 和 C99 会自动帮你返回 0）。 - Tronic

为什么需要重复使用它？如果您担心性能，这几乎肯定是不相关的。为什么是100？这似乎是关于做一些可能不应该做的事情的问题，如果您能告诉我们您尝试实现的目标，那会有所帮助。 - David Thornley

@Tronic：实际上，如果我记得正确的话，实现必须保证允许将int作为返回类型。但是特定于平台的返回类型也是允许的。 - Maciej Piechotka

@Maciej：不，返回值必须是int类型，但它的其他方面可能是实现定义的。 - GManNickG

Answer 1

我有一个向量声明为全局变量，我需要能够重复使用它。

为什么呢？从您的代码中不清楚为什么这个变量必须是全局的。为什么不能在循环内部声明它呢？然后你就不需要重置它，因为每次循环都会自动进行。

为了从其他方法中访问该变量，请将其作为参数传递（按引用传递，以便您可以修改它）。拥有全局变量很少是一个好的解决方案。

另外一件事情：main函数绝不能有返回类型void，这是无效的C++代码，许多编译器会拒绝它。

- Konrad Rudolph

Answer 2

objVector.clear();
objVector.resize(100);

然而，这可能不是vector的推荐用法。您确定不应该使用push_back来初始化一个空的vector吗？从您的问题中看，您如何确保每个文件都恰好包含100个对象，没有多也没有少？

此外，vector可能不需要是全局的。最好传递参数。当您看到一堆没有参数的函数被调用时，很难甚至不可能跟踪发生了什么（因为除了您之外的所有其他人 - 包括您在几个月后回到这段代码时 - 都不知道这些函数用于输入和输出）。

- UncleBens

Answer 3

vector<Object> objVector(100); 

int main() 
{ 
 while(THERE_ARE_MORE_FILES_TO_READ) 
 { 
    // Pseudocode 
     ReadFile(); 
     ParseFileIntoVector(); 
     ProcessObjectsInVector(); 
     /* Here I want to 'reset' the vector to 100 empty objects again */ 
     objVector.clear();
     objVector.resize(100);

 } 
}

- Pratik Deoghare

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我仍然认为swap()是这种工作的推荐方法。请参阅Effective STL的第17项：“使用“交换技巧”来修剪过量容量”。执行clear，然后resize实际上比使用swap()慢 - 它具有比swap()更多的内存分配操作。 - Jay Zhu

减少过剩容量通常是不需要的（这也是标准库没有这样做的原因）。频繁分配内存会导致性能下降。重用向量所寻求的性能优势也将完全丧失。 - Tronic

就像你所说的，交换技巧可以减少多余的容量 - 但在这种情况下似乎并没有。 - JoeG

Answer 4

为什么要重置全局变量？只需在每次循环中分配一个新的向量，并通过引用将向量传递到函数中。

void ParseFileIntoVector(vector<Object> &vector);
void ProcessObjectsInVector(const vector<Object> &vector);

int main() 
{ 
 while(THERE_ARE_MORE_FILES_TO_READ) 
 { 
     // Pseudocode 
     vector<Object> objVector(100); 
     ReadFile(); 
     ParseFileIntoVector(objVector); 
     ProcessObjectsInVector(objVector); 
 } 
}

- Eclipse

Answer 5

在循环开始或结束时调用resize函数：http://www.cplusplus.com/reference/stl/vector/resize/ 这样应该可以达到你想要的效果。然而，我建议使用push和pop函数。它更加节省空间，也是Vector的设计初衷。当你向Vector中添加(push)或移除(pop)元素时，它会根据需要自动扩展和缩小。这样你就不必担心Vector的大小或内容了。它只是一个处理队列。

- Daniel Bingham

Answer 6

以下代码应该可以解决问题。

vector<Object> temp(100);
objVector.swap(temp);

- Jay Zhu

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那并没有太大帮助，因为你只是丢弃了一个不同的向量，但你仍然把它丢弃了。 - Šimon Tóth

@Let_Me_Be：这会丢弃你已经拥有的内容，并用100个默认构造的对象替换它——这是OP所要求的。 - UncleBens

@Let_Me_Be：我其实不太理解你的评论。能否请您再解释一下？ - Jay Zhu

我想我误解了。我以为他想要速度优化（没有内存分配/释放），但情况似乎并非如此。 - Šimon Tóth

是的，这可能不是最快的方法。使用临时变量进行交换通常用于实现“缩小（容量）以适应”。 - UncleBens

Answer 7

与其他帖子相反，最有效的方法可能是这样做：

objVector.resize(0);
objVector.resize(100);

clear()函数在某些实现中会释放向量的内存（其唯一的后置条件是size()=0）。resize(0)则保留容量。

交换技巧也会引发不必要的内存分配。你交换的临时向量将分配一个新的内存块，交换后旧的内存块也会被释放。没有内存分配的性能应该更好。

- AshleysBrain

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实际上，我查了一下。在C++03中，.clear()和.resize(0)都不能引起重新分配（因为这将使.begin()无效，而C++03不允许这样做），但是C++0x似乎允许.clear()和.resize(0)都重新分配（因为它们现在可能会使.begin()无效）。当然，重新分配并不意味着容量的改变，因此不能像“由于容量不会改变，所以不会发生重新分配”这样争论，我认为。 - Johannes Schaub - litb

导致.resize(0)和.clear()可能重新分配的静默更改是：http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/lwg-defects.html#414（请注意，两者仍必须重新分配到与容量存储的相同或更大的内存量。因此，它们重新分配将是毫无意义的。但从理论上讲，如果我读得正确，它们可能会这样做）。 - Johannes Schaub - litb

嘿，这比我想象的要复杂得多。感谢您的评论。 - AshleysBrain

Answer 8

调用objVector.clear()以删除先前的数据点，然后使用objVector.resize(100)将其调整为适当的大小。

请注意，这将使用默认构造函数分配1个Object实例，然后使用复制构造函数复制100个Object实例，这可能是您真正想要的，也可能不是。如果Object是指针类型，则可以选择使用objVector.resize(100, NULL)来避免可能不需要的分配。

- Dathan

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如果Object是指针类型，则不会发生任何不必要的分配，将NULL传递给resize是完全多余的，因为即使没有它，也会发生相同的情况。 - Konrad Rudolph

此外，你对于复制构造函数的断言是错误的。默认构造函数会被调用100次，即每次都会调用它。 - Konrad Rudolph

@Konrad，你在第二点上弄错了。如果类只有隐式构造函数，则默认构造函数可能会被调用100次，但是快速测试应用程序将显示如果实现了复制构造函数，则确实会调用复制构造函数。然而，我错了：默认构造函数被调用一次，复制构造函数被调用100次，而不是99次。 - Dathan

你当然是对的，这是个愚蠢的错误。正如我自己所说的，调用 resize(n) 就相当于调用 resize(n, T())，所以当然会调用复制构造函数，而不是构造函数本身。呃。 - Konrad Rudolph

Answer 9

由于您正在使用“Object”的默认构造函数，我认为您应该能够依赖于向量的容量而不是其大小。因此，当您调用clear（）时，很有可能您并没有改变由您的向量构造函数设置的容量（您可以至少保存100个元素，它们已经被分配）。请阅读关于容量、保留和大小以及它们之间的区别（保留是您要请求更改容量的调用，我只是在提醒您，以防您需要它）。

无论如何，如果您需要将对象重置为默认状态，而不是依赖于对整个向量进行重置对象的能力，您还可以调用名为“reset”的对象来将它们设置为该状态，并在重新使用这些相同对象之前调用它。从性能上讲，我认为这没有任何区别，从代码上看，它似乎是一个干净的解决方案。

- RobK

Answer 10

我能否将向量重置为“vector objVector(100)”，因为它最初是在堆栈上分配的？

C++向量不是直接在堆栈上分配的。vector（和其他STL模板）的参数之一是allocator。您可以使用池分配器、堆分配器等。

实际上，std::vector实际上是带有附加信息（例如大小和容量）的数组指针。否则，向量的大小必须事先知道（这是不必要的）。

实际上，在上面的示例中，std::vector不在堆栈上，而是在程序的数据部分（或在非ELF平台上称为什么）。

因此问题是您是否需要：

1. 大小为100的向量。在这种情况下，正如已经指出的那样，您可能正在做一些奇怪的事情。但是仍然可以通过resize方法以不错的方式实现。

2. 容量为100的向量。在这种情况下，您可能不应该做任何事情，因为向量不会收缩其容量。并且肯定不需要，因为向量会动态更改其容量。

- Maciej Piechotka