C++ vector容器存储对象和存储指针的区别（vector对象、vector指针）（存储指针时推荐使用智能指针）

在 C++ 中， std::vector 容器存储对象（如 int、自定义类实例）和指针（如 int*、 MyClass*）时，存在显著差异，主要体现在 内存管理、生命周期控制、性能开销 和 使用场景 上。以下是详细对比：

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1. 内存管理

- 存储对象：

• vector 管理对象的完整生命周期。
• 当 vector 被销毁或调用 clear() 时，所有对象会自动调用析构函数，内存被释放。
• 示例：

  std::vector<MyClass> vec;
  vec.push_back(MyClass()); // 存储对象
  vec.clear();              // 自动释放所有对象内存
  

- 存储指针：

• vector 仅管理指针本身的生命周期，不负责释放指针指向的对象。
• 需要手动遍历 vector 并 delete 每个指针指向的对象，否则会导致内存泄漏。
• 示例：

  std::vector<MyClass*> vec;
  vec.push_back(new MyClass()); // 存储指针
  for (auto* ptr : vec) delete ptr; // 手动释放内存
  vec.clear();                    // 仅释放指针本身
  

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2. 生命周期控制

- 存储对象：

• vector 的扩容（如 push_back 超过容量时）会复制或移动对象到新内存区域，原对象被析构。
• 示例：

  std::vector<std::string> vec;
  vec.push_back("hello"); // 如果扩容，"hello" 会被复制到新内存
  

- 存储指针：

• vector 扩容时仅复制指针（地址），不会影响指针指向的对象。
• 指针指向的对象生命周期需独立管理，与 vector 无关。
• 示例：

  std::vector<MyClass*> vec;
  MyClass* obj = new MyClass();
  vec.push_back(obj); // 存储指针
  // 即使 vec 扩容，obj 的内存地址不会改变
  

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3. 性能差异

- 存储对象：

• 优点：直接存储对象，访问效率高（连续内存，缓存友好）。
• 缺点：对象较大时，频繁扩容可能导致大量复制开销（需调用拷贝构造函数）。
• 适合场景：对象较小或频繁访问，且不需要动态分配内存。

- 存储指针：

• 优点：避免对象复制开销（仅复制指针地址）。
• 缺点：需要手动管理内存（new/delete），且指针访问可能因内存不连续导致缓存效率低。
• 适合场景：对象较大或需要共享所有权（如多 vector 共同管理同一对象）。

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4. 使用场景

- 选择存储对象的情况：

• 对象生命周期与 vector 绑定，无需共享。
• 需要频繁访问或修改对象，且对象较小。
• 示例：存储基本类型（int、float）或小型结构体。

- 选择存储指针的情况：

• 对象需要动态分配（如通过 new 创建）。
• 需要共享对象所有权（多个 vector 或其他容器指向同一对象）。
• 对象较大，复制成本高。
• 示例：存储多态对象（基类指针指向派生类实例）。

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5. 注意事项

- 存储指针的风险：

1. 内存泄漏：忘记 delete 指针会导致内存泄漏。
2. 悬空指针：若 vector 管理的指针指向的对象被提前释放，后续访问会导致未定义行为。
3. 重复释放：如知识库 [1] 提到的 double free 错误（例如在类析构函数中调用 vector().swap() 释放指针）。

- 推荐实践：

- 使用智能指针（如 std::unique_ptr、std::shared_ptr）替代原始指针，自动管理内存：

std::vector<std::unique_ptr<MyClass>> vec;
vec.push_back(std::make_unique<MyClass>());
// 不需要手动 delete，vec 析构时自动释放

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6. 总结对比表

特性	存储对象	存储指针
内存管理	自动释放	需手动 delete
生命周期绑定	与 vector 绑定	独立于 vector
扩容开销	复制对象（调用拷贝/移动构造函数）	仅复制指针地址
访问效率	高（连续内存）	低（间接访问）
适用场景	对象小、生命周期短	对象大、需要共享所有权或动态分配
风险	无（除非自定义析构逻辑）	内存泄漏、悬空指针、重复释放

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7. 示例代码

- 存储对象：

#include 
struct MyClass {
    MyClass() { printf("Constructor\n"); }
    ~MyClass() { printf("Destructor\n"); }
};
int main() {
    std::vector<MyClass> vec;
    vec.push_back(MyClass()); // 对象被复制到 vector 中
    vec.clear();              // 自动调用析构函数
}

- 存储指针：

#include 
struct MyClass {
    MyClass() { printf("Constructor\n"); }
    ~MyClass() { printf("Destructor\n"); }
};
int main() {
    std::vector<MyClass*> vec;
    vec.push_back(new MyClass()); // 手动分配内存
    for (auto* ptr : vec) delete ptr; // 必须手动释放
    vec.clear();
}

通过以上对比，可以根据具体需求选择存储对象或指针。在现代 C++ 中，优先推荐使用智能指针来避免手动内存管理的风险。