c++ - 使用单元素 STL 容器作为缓存？

Question

我有一个类（我们称之为它Class1），这个类的对象偶尔需要另一个类的对象（我们称之为它Class2）。的对象Class2构建起来很昂贵，所以我只想在真正需要时才构建它，然后将其保存为缓存以备将来在Class1.

一种可能性是有一个Class2*（或智能指针）数据成员，其中Class1最初是可能的。nullptrClass1

为什么不使用类似 Class1 的 STL 容器数据成员，std::vector或者std::unordered_map在开始时为空的，如果需要，将对象的对象Class2保存（通过使用emplace-like 成员函数构造它）作为容器中的唯一元素？我认为这具有更差的性能，但与构造对象所需的资源相比，它可能并没有那么糟糕Class2......

所以，我的问题提炼出来了：
使用单元素容器作为缓存的数据成员是个好主意吗？如果不是，为什么不呢？什么是好的选择？如果是，最好使用哪个容器？

感谢四位您的帮助和意见！

编辑：澄清如果一个对象Class1被复制会发生什么：缓存的对象应该被复制到新的对象中，或者新的缓存应该是空的，两者都很好。我不想要的是复制指向同一个对象的指针。

编辑 2：我应该在一开始就已经提到，代码到现在只使用 C++11 功能，如果它保持这样就好了。但我也很欣赏所有提到 C++14 和 C++17 特性的评论，因为它们通常很有趣且有用。

标签： c++

Answer 1

您通常不会为此使用容器；虽然容器只有一个元素并没有什么问题，但我们通常使用它们，因为我们想要管理多个元素的集合，并且它们的设计围绕该功能展开。

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那么，传统上，为了获得性能而不是表示意图，您需要某种“可选”对象，并且在过去new，您只需在需要时通过 -ing 类型的实例来实现它（否则保持空指针）。从 C++11 开始，您应该将std::unique_ptr其用于此目的，以解决“内存管理的常见困难”。

如果您想复制您的类以深度复制缓存，只需将其放入m_cache(other.m_cache ? std::make_unique<TheType>(*other.m_cache) : nullptr)复制构造函数的初始化列表中！

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在现代（自 C++17 起，甚至在您对 Boost 满意之前），您可以跳过动态分配（和深拷贝滑稽动作）并改用std::optional它，这是当前的惯用解决方案。

实际上，您总是可以使用 Placement-new和 a来实现这一点bool，但是很高兴有一个预先打包的解决方案来为我们完成所有这些工作。

请注意，由于非动态分配，该解决方案将始终占用sizeof(TheType)+sizeof(bool)空间，无论您的缓存是否正在使用。