C++中的动态分配列表

Question

我做了一个可爱的泛型(即模板) List类来处理C++中的列表。原因是我发现std::list类在日常使用中非常难看，而且因为我经常使用lists，所以我需要一个新的。主要的改进是，在我的类中，我可以使用[]从其中获取项。此外，还需要实现一个IComparer系统来对事物进行排序。

我在OBJLoader中使用这个List类，我的类加载Wavefront .obj文件并将它们转换为网格。OBJLoader包含指向以下“类型”的指针列表: 3D位置、3D法线、uv纹理坐标、顶点、面和网格。顶点列表中的对象必须链接到所有3D位置、3D法线和uv纹理坐标列表中的某些对象。面链接到顶点，网格链接到面。所以它们都是相互关联的。

为了简单起见，让我们考虑一下，在某些上下文中，只有两个指针列表：List<Person*>和List<Place*>。Person类包含字段List<Place*> placesVisited，Place类包含字段List<Person*> peopleThatVisited。所以我们有这样的结构：

class Person
{
    ...
  public:
    Place* placeVisited;
    ...
};

class Place
{
    ...
  public:
    List<People*> peopleThatVisited;
};

现在我们有了以下代码：

Person* psn1 = new Person();
Person* psn2 = new Person();

Place* plc1 = new Place();
Place* plc2 = new Place();
Place* plc2 = new Place();


// make some links between them here:
psn1->placesVisited.Add(plc1, plc2);
psn2->placesVisited.Add(plc2, plc3);

// add the links to the places as well
plc1->peopleThatVisited.Add(psn1);
plc2->peopleThatVisited.Add(psn1, psn2);
plc3->peopleThatVisited.Add(plc3);

// to make things worse:

List<Person*> allThePeopleAvailable;

allThePeopleAvailable.Add(psn1);
allThePeopleAvailable.Add(psn2);

List<Place*> allThePlacesAvailable;

allThePlacesAvailable.Add(plc1);
allThePlacesAvailable.Add(plc2);
allThePlacesAvailable.Add(plc3);

全都做完了。当我们到达}时会发生什么？所有dtor都会被调用，程序会崩溃，因为它会尝试删除两次或更多次内容。

我的列表中的dtor如下所示：

~List(void)
{
    cursor = begin;
    cursorPos = 0;

    while(cursorPos < capacity - 1)
    {
        cursor = cursor->next;
        cursorPos++;
        delete cursor->prev;
    }

    delete cursor;
}

其中，Elem是：

struct Elem
{
  public:
    Elem* prev;
    T value;
    Elem* next;
};

T是泛型List类型。

这让我们回到了这个问题:有什么方法可以安全地删除我的List类？其中的元素可能是指针，也可能不是指针，如果它们是指针，我希望在删除List时能够指定是删除其中的元素，还是只删除它们周围的Elem包装器。

智能指针可能是一个答案，但这意味着我不能拥有List<bubuType*>，而只能拥有List<smart_pointer_to_bubuType>。这可能是可以的，但是再说一次:声明List<bubuType*>不会导致错误或警告，在某些情况下，智能指针会导致实现中的一些问题:例如，我可能想为一些WinAPI返回声明一个List<PSTR>。我认为将这些PSTR放入智能指针中将是一项丑陋的工作。因此，我正在寻找的解决方案我认为应该以某种方式与List模板的释放系统相关。

有什么想法吗？

Answer 1

最好的答案是，您必须考虑每个对象的生命周期，以及管理该生命周期的责任。

特别是在人与所到之处的关系中，很可能两者都不应该自然地对他人的生命负责:人们可以独立于所到之处生活，地方是存在的，无论他们是否被访问过。这似乎暗示了人员和站点的生命周期都与其他人无关，并且所持有的指针与资源管理无关，而是引用(不是C++意义上的)。

一旦知道谁负责管理资源，就应该删除(或者最好将资源保存在容器中或适当的智能指针中，如果需要动态分配)，并且必须确保在引用相同元素的其他对象完成删除之前，不会发生删除。

如果在一天结束时，您的设计所有权不明确，您可以退回到使用shared_ptr ( boost或std)，小心不要创建会导致内存泄漏的循环依赖项。同样，要正确使用shared_ptr，您必须回去思考，考虑对象的生命周期……

Answer 2

如果您负责释放内存，请始终使用智能指针。不要使用原始指针，除非你知道你不负责删除那个内存。对于WinAPI返回值，将它们包装到智能指针中。当然，原始指针列表并不是错误的，因为您可能希望拥有一个不属于其内存的对象列表。但是避免智能指针肯定不是任何问题的解决方案，因为它们是一个完全必要的工具。

只需使用标准列表。这就是它的作用。

Answer 3

在下面的代码行: //在它们之间建立一些链接: psn1->placesVisited.Add(plc1，plc2)；psn2->placesVisited.Add(plc2，plc3)；

//也添加地点链接plc1->peopleThatVisited.Add(psn1)；plc2->peopleThatVisited.Add(psn1，psn2)；plc3->peopleThatVisited.Add(plc3)；

堆上的实例包含彼此的指针。不仅是一个，而且将相同的位置指针添加到多个人也会导致问题(在内存中多次删除相同的对象)。

告诉你学习STL或使用shared_ptr (Boost)可能是一个很好的建议，然而，正如David Rodríguez所说，你需要考虑对象的生命周期。换句话说，您需要重新设计此场景，以便对象之间不包含指向彼此的指针。

例子:真的有必要使用指针吗？-在这种情况下，如果你需要STL列表或向量，你需要使用shared_ptr，但同样，如果对象相互引用，即使是最好的shared_ptr实现也不会实现它。

如果需要位置和人员之间的这种关系，则设计一个类或使用一个容器来承载彼此的引用，而不是让人员和位置彼此指向。就像RDBMS中的多对多表一样。然后，您将拥有一个类/容器，它将负责在过程结束时删除指针。这样，Places和Person之间的关系将不存在，只存在于容器中。

致敬，J. Rivero