Question

我需要一个既不可复制也不可移动的元素容器。这些元素不是默认可构造的，但它们的构造函数获得相同的参数。

容器的大小在其生命周期内不会改变。它应该像内置数组一样简单，但它的大小是在调用构造函数时在运行时确定的。

有没有一种简单的方法来实现它，而没有使用std::vector<std::unique_ptr<T>>引起的内存分配和间接开销？

Answer 1

在假设每个元素都使用相同的参数构造的情况下，这是一个简单但不完整的解决方案。它使用placement new来就地构建元素（另请参阅this SO question）：

#include <cstdlib>
#include <utility>
#include <new>

// sample structure, non-copyable, non-moveable, non-default-constructible
struct Foo
{
  Foo() = delete;
  Foo(const Foo&) = delete;
  Foo& operator = (const Foo&) = delete;
  Foo(Foo&&) = delete;
  Foo& operator = (Foo&&) = delete;

  Foo(int a, char b, double c) : m_a(a), m_b(b), m_c(c) { }

  int m_a;
  char m_b;
  double m_c;
};

template <typename T>
struct MyArray
{
  // Array ctor constructs all elements in-place using the
  // provided parameters
  template <typename... Args>
  MyArray(std::size_t sz, Args&&... args)
    : m_sz(sz),
      m_data(static_cast<T*>(malloc(sz * sizeof(T))))
  {
    for (std::size_t i=0; i<m_sz; ++i)
    {
      new (&m_data[i]) T(std::forward<Args>(args)...);
    }
  }

  ~MyArray()
  {
    for (std::size_t i=0; i<m_sz; ++i)
    {
      m_data[i].~T();
    }
    free(m_data);
  }

  std::size_t m_sz;
  T *m_data;
};

int main()
{
  Foo foo(1, '2', 3.0);
  std::size_t s = 5;
  MyArray<Foo> foo_arr(s, 1, '2', 3.0);
}

请注意，缺少一些内容：

如果在MyArray的构造函数中抛出异常，则此基本实现将泄漏内存。
您可能需要一个迭代器实现，begin() / end()运算符等，以获得更多方便，并获得与标准容器提供的相同的行为。
为了便于说明，我也没有采取适当的封装措施。您应该成为m_sz和m_data私人成员。

Answer 2

由于您要管理的元素既不可移动也不可复制，因此容器只能包含指向元素的指针。在不了解更多或您的要求的情况下，很难猜测原始指针或std::unique_ptr是否更合适。

对于固定大小的容器，std::array可能是合适的。不幸的是，大小必须是编译时表达式。

另一种方法是使用原始数组，并使用placement new来构建元素。您可以尝试使用向量而不是原始数组，因为向量使用连续内存，如普通数组，但我无法想象如何使用它来存储不可复制，不可移动和非默认的可构造对象。

顺便说一句，在非默认的可构造对象上构建一个数组，其大小在C ++编译时是未知的，而不是那么简单。我能找到的唯一方法是构建一个大小合适的char数组，声明一个指向数组开头的类的指针，然后使用placement new构建元素：

char buf = new char[n * sizeof(X)];
X* x = reinterpret_cast<X*>(buf);
for(int i=-1; i<n i++) {
    new (x + i) X(i);  // or whatever appropriate ctor...
}

Answer 3

“有没有一种简单的方法来实现它，而不会因使用std :: vector＆gt;而导致内存分配和间接开销？”

开销很小，为什么要关心？这几乎肯定是过早的优化，而你只会让自己陷入维护问题。

具有不可复制的非可移动元素类型

3 个答案: