C ++：对象的向量与指向新对象的指针的向量？

Question

我正在寻求通过编写示例软件渲染器来提高我的C ++技能。它采用由3d空间中的点组成的对象，并将它们映射到2d视口，并为视图中的每个点绘制不同大小的圆。哪个更好：

class World{
    vector<ObjectBaseClass> object_list;
public:
    void generate(){
        object_list.clear();
        object_list.push_back(DerivedClass1());
        object_list.push_back(DerivedClass2());

...或

class World{
    vector<ObjectBaseClass*> object_list;
public:
    void generate(){
        object_list.clear();
        object_list.push_back(new DerivedClass1());
        object_list.push_back(new DerivedClass2());

??在第二个例子中使用指针来创建新对象会破坏使用向量的点，因为向量会在第一个示例中自动调用DerivedClass析构函数而不是在第二个示例中调用DerivedClass析构函数吗？在使用向量时是否需要指向新对象的指针，因为只要您使用其访问方法，它们本身就会处理内存管理？现在让我们说我在世界上有另一种方法：

void drawfrom(Viewport& view){
    for (unsigned int i=0;i<object_list.size();++i){
        object_list.at(i).draw(view);
    }
}

调用时，将为世界列表中的每个对象运行draw方法。假设我希望派生类能够拥有自己的draw（）版本。列表是否需要指针才能使用方法选择器（ - ＆gt;）？

Answer 1

由于您明确声明要改进C ++，我建议您开始使用Boost。这可以通过三种不同的方式帮助您解决问题：

使用shared_ptr

使用shared_ptr可以声明你的矢量：

std::vector< boost::shared_ptr< ObjectBase > > object_list;

并像这样使用它：

typedef std::vector< boost::shared_ptr< ObjectBase > >::iterator ObjectIterator;

for ( ObjectIterator it = object_list.begin(); it != object_list.end(); it++ )
    (*it)->draw(view);

这会给你多态性，就像它是一个普通的指针向量一样，但shared_ptr会为你做内存管理，在最后shared_ptr引用时销毁对象它被摧毁了。

关于C ++ 11的注意事项：在C ++ 11中shared_ptr成为std::shared_ptr标准的一部分，因此这种方法不再需要Boost。但是，除非您确实需要共享所有权，否则建议您使用{CES 11中新引入的std::unique_ptr。

使用ptr_vector

使用ptr_vector你会这样做：

boost::ptr_vector< ObjectBase > object_list;

并像这样使用它：

typedef boost::ptr_vector< ObjectBase >::iterator ObjectIterator;

for ( ObjectIterator it = object_list.begin(); it != object_list.end(); it++ )
    (*it)->draw(view);

这将再次像普通的指针向量一样使用，但这次ptr_vector管理对象的生命周期。第一种方法的不同之处在于，当向量被破坏时，你的对象会被破坏，而如果存在引用它们的其他shared_ptr，它们可能比容器更长寿。

使用reference_wrapper

使用reference_wrapper，您可以这样声明：

std::vector< boost::reference_wrapper< ObjectBase > > object_list;

然后像这样使用它：

typedef std::vector< boost::reference_wrapper< ObjectBase > >::iterator 
    ObjectIterator;

for ( ObjectIterator it = object_list.begin(); it != object_list.end(); it++ )
    it->draw(view);

请注意，您不必像上述方法那样首先取消引用迭代器。但是，只有在对象的生命周期在其他地方进行管理且保证长于vector的生命周期时，这才有效。

关于C ++ 11的注意事项： reference_wrapper也已在C ++ 11中标准化，现在可用作std::reference_wrapper而无需Boost。

正如Maciej H的回答所指出的那样，你的第一种方法会产生object slicing。通常，您可能希望在使用容器时查看iterators。

Answer 2

使用此代码，您无法获得所需内容

class World{
    vector<ObjectBaseClass> object_list;
public:
    void generate(){
        object_list.clear();
        object_list.push_back(DerivedClass1());
        object_list.push_back(DerivedClass2());

将要发生的事情称为对象切片。您将获得ObjectBaseClass的向量。

使多态性工作你必须使用某种指针。在boost或其他库中可能有一些智能指针或引用可以使用，并使代码比第二个提出的解决方案更安全。

Answer 3

至于你的第一个问题，通常首选使用自动分配的对象而不是动态分配的对象（换句话说，不来存储指针），只要对于有问题的类型，复制 - 建设和分配是可能的，而且不会过于昂贵。

如果无法复制或分配对象，则无论如何都不能将它们直接放入std::vector，因此问题没有实际意义。如果复制和/或赋值操作很昂贵（例如，对象存储大量数据），那么出于效率原因，您可能希望存储指针。否则，通常最好不要存储指针，因为你提到的原因（自动释放）

关于你的第二个问题，是的，这是存储指针的另一个正当理由。动态分派（虚方法调用）仅适用于指针和引用（并且您不能在std::vector中存储引用）。如果需要在同一向量中存储多个多态类型的对象，则必须存储指针以避免切片。

Answer 4

嗯，这取决于你试图用你的矢量做什么。

如果你不使用指针，那么它是你传递的对象的副本，它被放在向量上。如果它是一个简单的对象，和/或你不想打扰它们的存储，这可能正是你想要的。如果它是构造和破坏的复杂或非常耗时的东西，你可能更喜欢每次只做一次并将指针传递给向量。