C++：指针向量丢失了push_back（）

Question

在我的代码a中，有节点对象的全局向量和节点指针的局部向量：

#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<vector>

using namespace std;

class Node {
    int n;

public:
    Node(int i) : n(i);
    int getN() { return n; }
};

vector<Node> v;

int main() {
    vector<Node*> p;
    v.push_back(Node(1));
    p.push_back(&v[0]);
    printf("first node id : %d\n", (*p[0]).getN());

    return 0;
}

I将节点对象插入全局向量，并将该对象的指针插入局部向量。我上述代码的输出是：

first node id : 1

，但是，如果我将主要功能更改为：

int main()
{
    vector<Node*> p;
    v.push_back(Node(1));
    p.push_back(&v[0]);
    v.push_back(Node(2));
    p.push_back(&v[1]);
    printf("first node id : %d\n", (*p[0]).getN());

    return 0;
}

代码打印一个垃圾值：

first node id : 32390176

我无法弄清楚这个问题。

vector

数据结构是否会在插入后会更改每个对象的引用？ 我该如何解决？

Answer 1

“向量会在插入后改变参考吗？”

是的，是的。当您向其添加其他元素时，可能会重新分配其（堆）存储 - 从而使所有指针无效：

术语[读：指针]无效

（用于操作）std::vector，

push_back

...如果向量更改了容量，则所有这些都[即所有迭代器都是无效的]。如果没有，只有

emplace_back

。 “我该如何修复？”

如果向量的容量由于插入而不会变化，则上述无效规则不会适用 - 因为向量不会不必要地重新分配存储。因此，如果您将矢量的能力预先设置为示例2（例如用

end()

），则指针将保持有效。如果您不提前知道尺寸，但是可以延迟第二个矢量的构建（带有指针），则不必保留，插入最后一个元素后，您只会拥有大小。

然而，上面的方法是不受欢迎的。如果您要使矢量

constant

-至少在构造和使用第二个向量的函数范围内 - 您将有很大的保证非算法。另外，如果您可以提前确定尺寸，则可以使用

v.reserve(2)

，并且将指针在该容器的存储中使用更合适： siterator无效

作为规则，在整个数组的整个生命周期中，迭代器的迭代器永远不会无效。

您还可能考虑将

Indices

存储到您的向量中（尽管也可能在其中缩小，使索引无效，或者您可能会在中间插入元素等）。

，我怀疑您实际上可能不想做任何事情，即，这似乎是一个不太好的解决方案，可以完全以不同的方法处理。 PS-如果向量具有

custom分配器

，那么我写的所有内容可能都是无关紧要的。

yyes，在向量上的a

std::array将所有参考文献（和指针）无效，如果必须重新分配该矢量中的元素。 有多种方法可以解决这个问题。 如果您知道您的向量将具有特定数量的节点，则可以使用push_back()

。 在您的示例中，您可以保留两个要素：

reserve()

这将确保向量已预先列出足够的存储，因此它不需要重新分配。 如果您不提前知道尺寸，那么您必须更改有关方法的内容。 您可能会使用

int main()
{
    v.reserve(2);
    .
    .
    .
}

而不是

std::deque

Answer 2

std::vector

时

std::deque

没有无效的引用。 您可以存储索引而不是指针。 或者，您可能需要在制作指针之前将所有节点推入矢量。

push_back()

您正在做的是向量的未定义行为

int main()
{
    v.push_back(Node(1));
    v.push_back(Node(2));

    vector<Node*> p;
    p.push_back(&v[0]);
    p.push_back(&v[1]);

    printf("first node id : %d\n", (*p[0]).getN());

    return 0;
}

p

，因为向量可以在存储其对象的位置更改。

A

v

的内存是连续的，因此，在许多

std::vector

之后，它可能必须分配新的块内存并将其内容复制到新块中。 这将使所有指向旧内存位置的指针无效。 您偶然发现了C ++的伟大“黑暗角落”之一：伟大的“迭代无效”。绝对熟悉这一点：

术语无效规则

Answer 3

特别是，您正在打击这一现实：

矢：插入点之前的所有迭代器和参考
  不受影响，没有新的容器尺寸大于以前
  容量（在这种情况下，所有迭代器和参考都无效）

[23.2.4.3/1]

（重点是我的）

现在，关于您的问题。您可以确保向量永远不会重新分配。或者，您可以使用没有此问题的其他容器。所有容器类型之间都有妥协，具体取决于您的需求。彻底查看另一个问题并做出明智的决定。