C++ std::vector元素的内存分配问题

来看一个问题：
在使用C++ STL的vector时，下面三种写法有什么不同呢？其内存分配是怎么样的呢？

std::vector<T> vec;std::vector<T>* Vec = new std::vector<T>();std::vector<T*> vec;

首先，说结论吧（假设Ｔ是一个定义好的类）：
对于std::vector<T> vec;vec在栈上（stack），而其中的元素T保存在堆上（heap）；
对于std::vector<T>* Vec = new std::vector<T>();vec和其中的元素T都保存在堆上；
对于std::vector<T*> vec;vec在栈上（stack），而其中的元素T保存在堆上（heap）；和第一种情况类似。

下面通过实验说说第一种情况和第二种情况的不同吧！
下面代码中声明了一个类A和一个函数IsObjectOnStack()用于监测对象是否在栈上，该函数使用到了Windows的系统API。

#include <vector>#include <iostream>#include <Windows.h>using std::vector;using std::cout;class A{public:    A(); //构造函数    A(const A& a); //拷贝构造函数    ~A(); //析构函数};A::A(){    cout << "A的构造函数..." << '\n';}A::A(const A& a){    cout << "A的拷贝构造函数..." << '\n';}A::~A(){    cout << "A的析构函数..." << '\n';}BOOL IsObjectOnStack(LPVOID pObject){    INT nStackValue(0);    MEMORY_BASIC_INFORMATION mi = { 0 };    DWORD dwRet = VirtualQuery(&nStackValue, &mi, sizeof(mi));    if (dwRet > 0)    {        return pObject >= mi.BaseAddress            && (DWORD)pObject < (DWORD)mi.BaseAddress + mi.RegionSize;    }    return FALSE;}

下面做第一种情况的测试：

int main(){    vector<A> aa;    int nCount = 2;    for (int i = 0; i < nCount; i++)    {        A a;        BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(&a);        if (isOnStack) cout << "对象a在栈上创建..." << '\n';        else cout << "对象a在堆上创建..." << '\n';        aa.push_back(a);    }    BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(&(aa.at(0)));    if (isOnStack) cout << "std::vector中元素在栈上创建..." << '\n';    else cout << "std::vector中元素在堆上创建..." << '\n';    return 0;}

运行结果：
可以看到std::vector<A>中的元素A是在栈上创建的。而且是在push_back的时候将栈上对象通过拷贝复制到堆上去的。

第三种情况测试：

int main(){    vector<A*> aa;    int nCount = 2;    for (int i = 0; i < nCount; i++)    {        A* a = new A();        BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(a);        if (isOnStack) cout << "对象a在栈上创建..." << '\n';        else cout << "对象a在堆上创建..." << '\n';        aa.push_back(a);    }    BOOL isOnStack = IsObjectOnStack(aa.at(0));    if (isOnStack) cout << "std::vector中元素在栈上创建..." << '\n';    else cout << "std::vector中元素在堆上创建..." << '\n';    for (int i = 0; i < nCount; i++)    {        delete aa.at(i);    }    return 0;}

运行结果：
这个很明显std::vector<A*>中的对象都是在堆上。使用完以后，我们必须手动释放该对象所占内存。

所以，我个人觉得两者的主要区别在于：std::vector<T>和std::vector<T*>中元素T都是存储在栈上，而且std::vector<T>不用手动管理内存空间，而std::vector<T*>需要手动delete释放栈上的空间。但是push_back的时候std::vector<T>会比std::vector<T*>多一个拷贝构造的过程。