概述

Boost.Pointer Container 提供了用于以异常安全的方式和最小的开销保存堆分配对象的容器。该库的目标特别是通过建立一套标准的类、方法和设计来简化 C++ 中的 OO 编程，以解决 OO 特有的问题

• 动机
• 教程
• 参考
• 使用指南
• 示例
• 库头文件
• FAQ
• 从 Boost v. 1.33.* 升级
• 从 Boost v. 1.34.* 升级
• 从 Boost v. 1.35.* 升级
• 从 Boost v. 1.66.* 升级
• 未来发展
• 致谢
• 参考文献

动机

每当程序员想要拥有一个指向堆分配对象的指针容器时，通常只有一种异常安全的方式：创建一个智能指针容器，例如 boost::shared_ptr。如果出现以下情况，这种方法不是最佳的：

1. 存储的对象不是共享的，而是独占拥有的，或者

2. 智能指针带来的开销是不合适的

因此，该库提供了类似标准的容器，用于存储堆分配或克隆的对象（或者在 map 的情况下，映射的对象必须是堆分配或克隆的对象）。对于每个标准容器，都有一个指针容器等效物，它以异常安全的方式获取对象的所有权。在这方面，该库旨在解决所谓的多态类问题。

指针容器的优点是

1. 异常安全的指针存储和操作。

2. 与使用指针容器相比，符号表示法更方便。

3. 可用于既不可赋值也不可复制构造的类型。

4. 没有智能指针容器可能具有的内存开销（参见 [11] 和 [12]）。

5. 通常比使用智能指针容器更快（参见 [11] 和 [12]）。

6. 接口略微向指针域更改，而不是依赖于正常的基于值的接口。例如，现在可以进行pop_back()以返回删除的元素。

7. 传播常量性，使得无法通过const_iterator.

8. 修改对象

通过 Clonable 概念内置对深拷贝语义的支持

1. 缺点是

不如智能指针容器（如 boost::shared_ptr）灵活

当您确实需要共享语义时，此库不是您需要的。1.33.*

从 Boost v. 升级如果您从这些 Boost 版本之一升级，那么已经发生了一个主要的接口更改：map 迭代器现在模仿来自std::map

for( boost::ptr_map<std::string,T>::iterator i = m.begin(), e = m.end();
     i != e; ++i )
{
  std::cout << "key:" << i.key();
  std::cout << "value:" << *i;
  i->foo(); // call T::foo()
}

的迭代器。以前您可能写过

for( boost::ptr_map<std::string,T>::iterator i = m.begin(), e = m.end();
     i != e; ++i )
{
  std::cout << "key:" << i->first;
  std::cout << "value:" << *i->second;
  i->second->foo(); // call T::foo()
}

而现在需要将其转换为

• 除了上述更改之外，该库现在还引入了std::auto_ptr<T>

  std::auto_ptr<T> p( new T );
  container.push_back( p );
  

• 重载在:

  boost::ptr_vector<Base>  vec;
  boost::ptr_list<Derived> list;
  ...
  vec.transfer( vec.begin(), list ); // now ok
  

transfer()

当您确实需要共享语义时，此库不是您需要的。1.34.*

中派生类到基类的转换另请注意，Boost.Assign 引入了对指针容器的更好支持。由于 Sebastian Ramacher 的贡献，序列化现在已成为可选的。您只需包含

<boost/ptr_container/serialize.hpp>

boost::ptr_vector<Derived> derived = ...;
boost::ptr_vector<Base>    base( derived );
base = derived;

或者可能只是更专业化的头文件之一。

所有容器现在都是可复制构造和可赋值的。因此，例如，您现在可以执行

VoidPtrContainer&       base();
const VoidPtrContainer& base() const;

正如示例所示，也允许派生类到基类的转换。

添加了一些通用函数

void resize( size_type size );
void resize( size_type size, T* to_clone );

这些函数允许直接访问包装的容器，当您想提供额外的功能时，有时需要这样做。为序列添加了一些新函数

void transfer( iterator before, T** from, size_type size, bool delete_from = true );
T**  c_array();

ptr_vector<T>有一些新的辅助函数，可以更好地与 C 数组集成最后，您现在也可以通过调用move():

boost::ptr_vector<T>::auto_type move_ptr = ...;
return boost::ptr_container::move( move_ptr );

当您确实需要共享语义时，此库不是您需要的。1.35.*

“复制”和“赋值”一个

• auto_typeptr该库一直相当稳定，但已经支持一些新的容器
• boost::ptr_unordered_set<T>ptr在
• <boost/ptr_container/ptr_unordered_set.hpp>ptrboost::ptr_unordered_map<Key,T>

<boost/ptr_container/ptr_unordered_map.hpp>boost::ptr_circular_buffer<T>, <boost/ptr_container/ptr_circular_buffer.hpp>这些类还没有文档，但它们几乎与boost::ptr_set<T>boost::ptr_map<Key,T>

• 和
• boost::ptr_array<T,N>

分别相同。底层容器源自两个 boost 库

当您确实需要共享语义时，此库不是您需要的。1.66.*

Boost.Unordered1.67.0Boost.Circular Buffer此外，还添加了 插入迭代器。从 Boost v. 开始, Boost.Pointer Container 将使用 Boost.Config 有条件地提供std::unique_ptr

compatible-smart-ptr<T>

基于的接口，除了或代替使用

std::auto_ptr

的接口。详细信息请参见 兼容智能指针 页面，该页面还解释了本文档中使用, Boost.Pointer Container 将使用 Boost.Config 有条件地提供来指示此类条件接口的约定。此外，还添加了 插入迭代器。对于 C++98/03 用户，此更改没有可观察到的效果。, Boost.Pointer Container 将使用 Boost.Config 有条件地提供对于 C++11/14 用户，对使用先前版本的 Boost.Pointer Container 的现有代码没有影响，但现在所有采用参数的函数重载都伴随着采用的重载。在返回类型的情况下，除了上述更改之外，该库现在还引入了仍然始终使用。但请注意，在 C++17 之前，可以从, Boost.Pointer Container 将使用 Boost.Config 有条件地提供隐式构造此外，还添加了 插入迭代器。std::unique_ptr<T>, Boost.Pointer Container 将使用 Boost.Config 有条件地提供。因此，用户可以自由地通过替换任何显式提及的

来现代化他们的代码, Boost.Pointer Container 将使用 Boost.Config 有条件地提供。此更改仅差一步即可进行查找和替换转换，因为某些代码可能依赖于1.66.*是可复制的。但这种情况将导致编译时错误，这应该很容易修复。1.67.0.

未来发展

虽然在 ISO C++17 中正式删除，但某些编译器或标准库供应商已选择将其保留以实现向后兼容性。对于不是这种情况的编译器和标准库，使用 Boost.Pointer Container 的代码的 C++17 编译在 Boost v. 或更早版本中是不可能的。这种情况在 Boost v. 中得到修复。有迹象表明，void*有迹象表明，实现与有迹象表明，T*

基于的实现相比，具有轻微的性能开销。此外，

基于的实现更容易安全地与算法一起使用。因此，我预计会迁移到

基于的实现。此外，克隆分配器可能被允许具有状态。此设计需要一些思考，因此如果您对此有好的想法和用例，请随时与我联系。此外，对 Boost.Interprocess 的支持也在待办事项列表中。

致谢

有人请求

• boost::ptr_multi_index_container<T,...>
• 。我调查了它的难度，结果证明它很困难，但并非不可能。但我没有资源在未来几年实现这个庞然大物，所以如果有人真的需要这个容器，我建议他们私下与我讨论如何完成它。
• 以下人员提供了非常有益的帮助Bjørn D. Rasmussen 无意中激励我启动了这个库Pavel Vozenilek 要求我制作适配器
• David Abrahams 的
• indirect_fun
• 设计
• Pavol Droba 担任审核经理Ross Boylan 尝试了真实的原型Felipe Magno de Almeida 在该库成为 boost 的一部分之前，根据在生产代码中使用该库的情况提供了反馈
• Jonathan Turkanis 提供了他的
• move_ptr
• 框架，该框架在内部使用
• Stefan Slapeta 和 Howard Hinnant 提供 Metrowerks 支持
• Russell Hind 帮助解决 Borland 兼容性问题
• Jonathan Wakely 在 GCC 兼容性和错误修复方面提供了巨大帮助
• Pavel Chikulaev 提供评论和错误修复

参考文献

[1]	Andreas Hommel 修复了令人讨厌的 Metrowerks 错误

[2]	Charles Brockman 对文档提出了许多意见

[3]	Sebastian Ramacher 实现了可选的序列化支持

[4]	Matt Austern: "标准库专家：指针容器" , C/C++ 用户杂志专家论坛。

[5]	Bjarne Stroustrup, "C++ 编程语言", 附录 E: "标准库异常安全性"

[6]	Herb Sutter, "Exceptional C++".

[7]	Herb Sutter, "More Exceptional C++".

[8]	Kevlin Henney: "从机制到方法：猫的安全堆叠" , C++ 专家论坛, 2002 年 2 月。

[9]	我所见过的早期指针容器尝试中的一些是相当有趣的 NTL 和 pointainer。在撰写本文时，这两个库都不是异常安全的，可能会泄漏。

[10]	国际标准，编程语言 --- C++, ISO/IEC 14882, 1998。 特别参见第 23 节。

[11]	C++ 标准库已关闭问题列表（修订版 27），项目 218，算法不使用二元谓词对象进行默认比较。

[12]	C++ 标准库活动问题列表（修订版 27），项目 226，用户提供的命名空间 std 函数模板的特化或重载。

[13]	Harald Nowak, "vector 的 remove_if", C/C++ 用户杂志, 2001 年 7 月。

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