内存管理更好的 MFC CArray

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引言

当我在我的一个项目中使用 MFC 的 CArray 时，我发现它对堆不太友好。

它确实使用了预先分配的内存池，但并没有清晰地使用它。例如，它没有一个允许我们显式声明预分配内存池大小的构造函数。此外，我认为 MFC CArray 没有明确区分实际内存池大小和数组的元素大小。

而且，如果我们真的需要“预分配”，就必须使用它的 grow-by 变量，这既不清晰又令人困惑。

如何使用

在您的项目中包含这两个文件：NewBValArray.h 和 NewBConfig.h

声明一个变量

#include "NewBValArray.h"

NewBValArray<MyClass,MyClass> rgMyArray(1000);

因此，rgMyArray 将预分配一个包含 1000 个 MyClass 项的内存池。

注意：只要您不通过 Add() 或 oprerator[] 向其“添加”项，rgMyArray 仍然是一个空数组，即 rgMyArray.GetSize() = 0;。

否则，它可以像 MFC 的 CArray 一样使用，也就是说，您可以安全地用 NewBArray 替换所有 CArray。

我为什么不使用 MFC CArray？

在我的帖子发布后，很多人问我为什么不使用 MFC 的 CArray？

我知道 MFC CArray 可以预先分配内存。但它并没有真正按照我的期望工作。

我期望什么？我希望将持有者（内存）和数组元素的含义分开。这意味着我将分配一大块内存来保存元素的数据。这块内存应该在数组的 ctor 中分配，在数组的 dtor 中删除。在其生命周期内，这部分内存不应被更改

现在让我们深入研究 MFC CArray 的源代码。它包含 4 个变量

TYPE* m_pData;   // the actual array of data 

int m_nSize;     // # of elements (upperBound - 1)

int m_nMaxSize;  // max allocated

int m_nGrowBy;   // grow amount

现在，让我们看看如何通过 SetSize(int nNewSize, int nGrowBy) 强制 CArray 预分配内存。nNewSise 是新的所需大小。稍后我将解释 nGrowBy。然后假设我们有

CArray<MyClass,MyClass> rgMFCArray;

如果我这样做

rgMFCArray.SetSize(1000,0);

现在我希望 rgMFCArray 预先分配了 1000 个 MyClass 的空间，这意味着我可以向其中添加 1000 个 MyClass 变量。但实际上，rgMFCArray 现在包含 1000 个 MyClass 的“默认”变量，如果我调用 rgMFCArray.Add(...)，那么 m_pData 将需要重新分配到一个 1001 个 MyClass 的空间：这并非我所期望的。

再说一次，如果我这样做

rgMFCArray.SetSize(0,1000);

现在我使用了 grow-by 的东西。此时，rgMFCArray 将赋值它的 m_nGrowBy = 1000。就这样！没有内存分配。因此，如果您执行 rgMFCArray[1]，您将得到断言失败。

那么如果

rgMFCArray.Add(someMyClassvariable);

是的，这次它奏效了。现在 CArray 将分配一个大小为 1000*sizeof(MyClass) 的内存块。所以如果我真的想在 MFC 的 CArray 上使用预分配内存，我必须使用它的 m_nGrowBy 变量。太令人困惑了！

更糟糕的是！MFC 的 Array 没有提供任何方法来“删除”所有 CArray 元素或更改其内存分配。

您可能会问我关于 CArray::RemoveAll() 的问题。此方法将删除所有数组元素并释放其内存。

但实际上，我们可以使用一个长语句删除 MFC CArray 的所有元素

for (int i = rgMFCArray.GetCount() - 1; i >= 0 ; i --)
   rgMFCArray.RemoveAt(i)

再说一遍，这让我感到困惑和不安。

这就是为什么我通过“黑”MFC 的 CArray 源代码来重写我自己的数组类，因为实际上 MFC CArray 仍然是一个好孩子，特别是它使用了 placement new 和 delete。

在我的新类中，我显式地将 m_nSize（元素数量）和 m_nMaxSize（预分配内存池的大小）分开。我添加了一个 ctor，它有一个参数来声明预分配内存的大小，我可以从我自己的分配器中获取这部分内存，就像在许多项目中一样。而 RemoveAll() 方法只是有效地“删除”了元素，即调用它们的 dtor，但保持内存池不变。这个内存池将在 NewBArray 的 dtor 中清理。此外，我仍然保持了“增长”内存池到更大大小的能力，如果用户添加了更多元素到数组容量。但是，这种操作不应该发生，因为它会使堆碎片化并导致内存分配和复制开销。

这段代码由阮平编写。我非常感谢任何反馈。