为何所有this指针值相同？如何创建独立myclass对象？

代码片段 #

#include <iostream>
#include <vector>

class myclass
{
    public:
        myclass()
        {
            std::cout << this << std::endl;
        }
};

int main()
{
    std::vector<myclass> v;
    for(uint32_t i = 0; i < 10; i++)
        v.push_back(myclass());
    return 0;
}

编译与输出 #

使用命令 g++ main.cpp 编译后，执行二进制文件输出如下：

0x7ffebb8f8cab
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0x7ffebb8f8cab
0x7ffebb8f8cab
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0x7ffebb8f8cab
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用户疑问 #

为何所有this指针的值都完全相同？我创建了10个同一类的不同对象，应该对应10个不同的this指针才对，不是吗？

我理解当前代码可能是复用了同一对象的引用来填充vectorv，但我需要的是10个独立的myclass对象。该如何实现？由于这段代码属于一个大型项目，项目中new和delete存在问题，因此不能使用这两个API。请问我哪里出错了？该如何修复？

原因分析 #

你看到的重复this地址是临时对象的地址，而非vector中存储的对象地址：

• push_back(myclass())会先在栈上创建一个临时的myclass对象，此时调用构造函数输出临时对象的this；
• 随后vector会将这个临时对象拷贝到自己的存储区中，但你没有显式定义拷贝构造函数，编译器生成的默认拷贝构造不会打印this；
• 临时对象在拷贝完成后立即被销毁，下一次循环会在栈的同一个位置重新创建新的临时对象，因此每次输出的this地址完全相同。

实际上vector中已经存储了10个独立的myclass对象，只是它们的构造（拷贝构造）没有被打印出来。你可以通过遍历vector打印每个元素的地址验证：

for (auto& obj : v) {
    std::cout << &obj << std::endl;
}

执行后会看到10个不同的地址。

修复方案（无需new/delete） #

要让构造函数输出的this对应vector中独立对象的地址，有几种方法：

1. 提前预留空间+emplace_back直接构造 #

先调用reserve为vector预分配足够内存，避免扩容；再用emplace_back直接在vector的内存空间中构造对象，完全避免临时对象：

int main()
{
    std::vector<myclass> v;
    v.reserve(10); // 预分配10个对象的内存
    for(uint32_t i = 0; i < 10; i++)
        v.emplace_back(); // 直接在vector内存中构造对象
    return 0;
}

此时输出的10个this地址都是vector存储区的不同地址，对应10个独立对象。

2. 直接resize创建对象 #

如果不需要循环中做额外操作，直接用resize一次性创建10个对象：

int main()
{
    std::vector<myclass> v;
    v.resize(10); // 直接构造10个对象到vector中
    return 0;
}

这种方式会直接在vector的内存中构造10个独立对象，输出的this地址各不相同。

3. 仅用emplace_back（无reserve） #

即使不提前预留空间，emplace_back也会直接在vector当前的内存中构造对象，但如果vector扩容（内存不足时），已有的对象会被拷贝到新的内存区域。不过构造新对象时的this地址仍然是不同的，只是扩容过程中会触发拷贝构造（若未定义移动构造）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Setu