在没有std::vector的情况下生成对象数组的每种方法都有什么含义

Question

我正在为Arduinos编写代码，所以我从未使用过std::vector，因为Arduinos不支持它。

我想要一个分段可定制的LED条，每个部分都应该由自己的对象表示。固定的最大节数是可以的，所以我不需要动态大小的数组。

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据我所知，我有三个选项可以实现这一点。为了演示，我使用了这个类：

#include<iostream>
using namespace std;
class Test {
private:
int var = 0;
public:
Test () {}
Test(int input) {
var = input;
}
~Test() {
cout << "Instance with var = " << var << " deleted" << endl;
}
void printTest() {
cout << "var = " << var << endl;
}
};

选项1：用new填充的指针数组。

int main() {
int maxTest = 10;
Test* test[maxTest];
test[0] = new Test(10);
test[0]->printTest();
delete test[0];
return 0;
}

输出：

var = 10
Instance with var = 10 deleted

这似乎是大多数人推荐的"标准"方式，但我不喜欢不能使用delete[]，而是必须单独删除每个实例。这尤其令人讨厌，因为尝试delete一个尚未初始化的对象会使程序崩溃(至少对我来说，没有错误/异常，执行只是停止(。所以我不能只说for(int i; i<maxTest; i++) delete test[i];，而是必须分别跟踪每个对象的数量和位置，因为当填充test[0]到test[2]时，我仍然需要能够删除test[1]。

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选项2：使用new初始化阵列。

int main() {
int maxTest = 10;
Test* test = new Test[maxTest];
test[0] = Test(10);
test[0].printTest();
delete[] test;
return 0;
}

输出：

Instance with var = 10 deleted
var = 10
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 10 deleted

我也经常看到这个选项，但是在这里，实例化特定对象(如test[0] = Test(10);(显然会导致首先调用析构函数。这对我来说是有意义的，因为我认为初始化数组后位于test[0]的实例需要首先删除，但为什么这个实例的var等于10而不是0(请参阅输出的第一行(？如果不处理析构函数，我就无法真正使用它，因为在我不希望调用它的时候，析构函数会被调用，而我希望避免这种情况。此外，无论我实际想要使用的maxTest实例有多少，都让它处于活动状态，这感觉效率很低。

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选项3：完全丢弃指针，与选项2的问题相同，感觉不对。

int main() {
int maxTest = 10;
Test test[maxTest];
test[0] = Test(10);
test[0].printTest();
return 0;
}

输出与选项2相同。

撇开上面提到的问题不谈，我想知道为什么我在任何地方都看不到这个建议，也许有人可以解释一下？只要有足够的内存可以将数据保存在堆栈中(在像Arduino这样的封闭系统中应该可以知道(，这就没有错，对吧？

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我是否错过了另一种有用的实现方式？你将如何实现这一目标，为什么？感谢所有的意见！干杯

Answer 1

首先，C++官方不支持可变长度数组！它们是一个可选的C特性(自C11以来(，从未集成在C++中，因为它是析构函数和异常处理的噩梦。

这是合法的C++：

...
int main() {
constexpr int maxTest = 10;
Test test[maxTest] = {Test(10)};
test[0].printTest();
return 0;
}

正如预期的那样：

var = 10
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 0 deleted
Instance with var = 10 deleted

因为您现在定义了一个真正的自动数组，为它的第一个元素提供自定义初始化，并让编译器默认初始化其他元素。

当数组超出范围时，编译器会温和地删除数组及其元素。当然，数组的所有元素都会在启动时初始化，并在程序结束时销毁，无论您真正想使用多少。。。

如果你真的想使用可变数量的对象，只在需要时创建它们，然后在一次操作中去掉所有对象，你必须使用向量。如果std::vector在Arduino上不可用，您可以提供自己的实现。您需要：

• 已分配的指针数组
• 数组中的当前元素数
• 在数组末尾构造新元素的函数
• 将首先销毁其现有元素的析构函数
• 删除复制/移动构造函数和赋值运算符(如果不需要的话((五条规则(
• 可选地，删除最后一个元素的方法

可能比尝试使用非平凡数据的可变长度数组更简单、更健壮。。。