如何让std::vector直接接管已分配内存作为内部数组且无需拷贝数据？

首先明确：标准std::vector没有提供直接接管外部原始指针所有权的合规接口。std::vector要求其存储内存必须由自身关联的分配器分配和释放，直接强制替换内部指针属于未定义行为，会出现内存泄漏、访问越界、析构崩溃等问题，不建议使用。

下面给出两种合规的替代方案：

方案1：使用标准库组合替代自定义vec类（零拷贝，完全符合需求） #

你不需要自己维护自定义vec类，直接用std::unique_ptr<T[]> + std::span<T>的标准库组合即可实现完全相同的功能，兼容性和标准性更强：

#include <memory>
#include <span>
#include <numeric>
#include <cassert>

int main()
{
    constexpr size_t count = 99;
    auto orig = std::make_unique<int[]>(count);
    std::span<int> nums(orig.get(), count);
    
    std::iota(nums.begin(), nums.end(), -1);
    assert((nums[0] == -1) && (nums[1] == 0) && (nums[98] == 97));

    // 内存由unique_ptr自动管理，不需要手动释放
    // 所有接受std::span、迭代器、裸指针的现有接口都可以直接传入nums或者orig.get()使用
}

如果需要传递所有权，直接移动std::unique_ptr即可，和你自定义vec的移动逻辑完全一致，没有任何额外开销。

方案2：必须使用std::vector的情况 #

如果你的现有代码只能接受std::vector类型，无法使用span，分两种情况处理：

• 如果元素类型支持移动构造，使用移动迭代器避免拷贝开销（仅对非平凡类型有明显收益，平凡类型如int移动和拷贝开销一致）：

#include <vector>
#include <memory>
#include <numeric>
#include <iterator>
#include <cassert>

int main()
{
    constexpr size_t count = 99;
    auto orig = std::make_unique<int[]>(count);
    std::span<int> orig_span(orig.get(), count);
    std::iota(orig_span.begin(), orig_span.end(), -1);

    // 移动元素进vector，不需要拷贝
    std::vector<int> nums(
        std::make_move_iterator(orig_span.begin()),
        std::make_move_iterator(orig_span.end())
    );
    
    assert((nums[0] == -1) && (nums[1] == 0) && (nums[98] == 97));
}

• 如果确实需要完全零拷贝且必须用std::vector，目前标准库没有提供对应能力，只能继续使用自定义的vec类，或者在明确当前使用的标准库实现细节的前提下做非标准的hack（极度不推荐，会丧失跨平台、跨版本兼容性）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user16538449