C ++中的内存管理

Question

我正在尝试测试数据的定位和销毁方式和位置。对于以下示例代码：

1. 使用NewCartesian方法创建并返回一个新点。我知道它应该存储在堆中。当它被推回到向量中时，点内容的内存是否被复制到新的Point结构中？或者它存储为this指针的引用？
2. 当点被创建时，它什么时候被破坏？当我完成它时，我是否需要破坏这些点？或者，当他们不再使用时，他们会被摧毁吗？例如，如果main是另一个函数，那么该向量在完成时将没有用处。
3. 根据上面的答案，何时使用对象的引用是好的？我应该使用Point＆p或Point p来返回Point :: NewCartesian吗？

   #define _USE_MATH_DEFINES
   
   #include <iostream>
   #include <cmath>
   
   using namespace std;
   
   struct Point {
   private:
     Point(float x, float y) : x(x), y(y) {}
   
   public:
     float x, y;
   
     static Point NewCartesian(float x, float y) {
       return{ x, y };
     }
   };
   
   int main()
   {
     vector<Point> vectorPoint;
     for (int i = 0; i < 10000; i++) {
       Point& p = Point::NewCartesian(5, 10);
       vectorPoint.push_back( p );
       // vectorPoint.push_back( Point::NewCartesian(5, 10) );
   
       Point& p2 = Point::NewPolar(5, M_PI_4);
     }
   
     cout << "deneme" << endl;
   
     getchar();
   
     return 0;
   }

谢谢您的帮助，

干杯，

Answer 1

1A。不，它在堆栈上，但是通过answer读取Useless，为什么术语堆栈和堆不是最佳选择。

1B。当你调用push_back时它会被复制。

2。它在创建后立即被销毁，因为它只存在于NewCartesian调用的范围内并且在评估返回的持续时间内。

3A。只要有了有效的实例，并且想要将其传递给函数而不创建副本，就可以使用引用。具体来说，该函数应该有一个参考参数。

3B。你应该使用Point p，而不是Point& p，因为现在你得到一个不再存在的对象的悬空引用（见2.）

正如Steven W. Klassen在评论中指出的那样，您最好的选择是您注释掉的代码：vectorPoint.push_back( Point::NewCartesian(5, 10) );。将调用NewCartesian直接传递到push_back而不制作单独的本地副本，允许编译器对其进行优化，以便在push_back想要它的地方构建内存并避免任何中间内存分配或复制。 （或者从技术上讲，它允许它使用移动运算符。）

Answer 2

...我知道它应该存储在堆中。

首先，请read this解释为什么讨论自动和动态对象生命周期更好，而不是堆栈/堆。

其次，该对象既不是动态分配的，也不是堆上的。你可以说，因为动态分配使用new表达式，或者像malloc，calloc或者mmap这样的库函数。如果你没有任何这些（你几乎从不应该），那它就不是动态的。

你是按价值归还的，所以这个东西的生命周期绝对是自动的。

当点被创建时，它什么时候被破坏？

如果编写完整的复制/移动构造函数和赋值运算符以及析构函数，只需在调试器中设置断点并查看它们的调用位置即可。或者，让他们都打印他们的this指针和输入参数（即，移动或复制源对象）。

但是，由于我们知道对象是自动的，所以答案很简单 - 当它超出范围时。

我应该使用Point＆p或Point p来返回Point :: NewCartesian吗？

绝对是第二个：第一个返回对NewCartesian函数范围内具有自动生命周期的对象的引用，这意味着在调用者获取引用时，被引用的被引用已经死亡。

最后，这段代码

Point& p = Point::NewCartesian(5, 10);

很奇怪 - 通过阅读代码很难确定Point提到的p的寿命。它可能是一些具有动态生命周期的静态/全局/其他对象，NewCartesian返回一个引用，或者（实际上就是这种情况）您可以绑定对匿名临时的引用。以这种方式编写它没有任何好处，而不是

Point p = Point::NewCartesian(5, 10);

或者只是将临时直接传递给push_back，如评论代码中所示。

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顺便说一下，Point的设计很奇怪。它有公共数据成员，但是私有构造函数和只调用构造函数的公共静态方法。您可以完全省略构造函数和静态方法，只使用聚合初始化，或省略静态方法并使构造函数公开。