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 vec;
std::vector* Vec = new std::vector();
std::vector vec;

首先，说结论吧（假设Ｔ是一个定义好的类）：
对于std::vector vec;vec在栈上（stack），而其中的元素T保存在堆上（heap）；
对于std::vector* Vec = new std::vector();vec和其中的元素T都保存在堆上；
对于std::vector 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 
#include 
#include 

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 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 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和std::vector中元素T都是存储在栈上，而且std::vector不用手动管理内存空间，而std::vector需要手动delete释放栈上的空间。但是push_back的时候std::vector会比std::vector多一个拷贝构造的过程。