c++ - 实现 C++ 模板列表类的高效初始化

Question

为了编写模板列表类，相当于 vector(纯粹作为设计练习)，我试图找出如何提高效率。

如果有人写:

v = new T[size];

然后编译器会调用T的构造函数，对吧？ T()。

所以在下面的类中:

v = (T*) new char[sizeof(T) * size]

这看起来很简单。但是，在析构函数中，如何只删除已经初始化的呢？在下面的类中，只有第一个“使用过”的元素被初始化。

另外，在拷贝构造函数中，如何高效地只对使用过的元素调用T的拷贝构造函数？

如果我以昂贵的方式初始化，它会起作用:

v = new T[size];
for (int i = 0; i < used; i++)
  v[i] = orig.v[i];

但这要求 v 已经用 T() 初始化。什么是更好的方法？

类如下:

#include <cstdint>

template<typename T>
class List {
private:
    uint32_t used;
    uint32_t capacity;
    T* v;
public:
    List(uint32_t cap) : used(0), capacity(cap), v((T*)new char[sizeof(T)*capacity]) {}
    ~List() {
        delete [] v; // no
    }
    List(const List& orig) : used(orig.used), capacity(orig.capacity), v((T*) new char[sizeof(T)*capacity]) {
        // now copy only the used ones
        for (int i = 0; i < used; i++)
            v[i] = orig.v[i]; // no, operator = will call destructor on v[i], but it is uninitialized
    }
};

Answer 1

要像 std::vector 一样，您需要使用“placement new”并显式调用析构函数。

#include <new>

~List() {
    while (used) {
        --used;
        v[used]->~T();
    }
    delete[] reinterpret_cast<char*>(v);
}

List(const List& orig) : used(orig.used), capacity(orig.capacity),
    v(reinterpret_cast<T*>(new char[sizeof(T)*capacity])) {
    // now copy only the used ones
    for (int i = 0; i < used; i++)
        new(v+i) T(orig.v[i]);
}

注意上面的复制构造函数不是异常安全的。努力做到这一点。