关于vector push_back的一个问题答案

【问题标题】：One question about vector push_back关于vector push_back的一个问题
【发布时间】：2015-12-26 23:29:33
【问题描述】：

我刚刚注意到，对于向量 push_back，它是推回对元素的引用。

void push_back ( const T& x );

我的问题是 push_back 后内存布局有变化吗？

例如，我首先有一个包含五个元素的数组，布局是这样的。

|          |          |          |          |          |              
|   A1     |     A2   |   A3     |    A4    |    A5    |

现在我有一个向量 v

v.push_back(A3)

现在，内存是什么样子的？

vector是如何把元素存储在这里的？

vector如何访问元素？

【问题讨论】：

看看 vector::reserve 和 vector::capacity 的内存布局。请记住，由于内存分配可能会发生变化，一旦您修改了向量的内容，您在 push_back 调用之前拥有的任何迭代器都会失效。

标签： c++ vector

【解决方案1】：

向量按值而非引用存储。

当您重新添加相同的元素时，将在最后存储一个副本。如果您不想复制要插入到 vector 中的值，则应使用指针。

例子：

std::vector<std::string> v;
string s = "";
v.push_back(s);
s = "hi";
v.push_back(s);

v 现在包含 2 个不同的元素，一个是空字符串，一个是包含 "hi" 的字符串。向量中的两个字符串都独立于s。

注意：STL 容器的内部实现细节可能会有所不同，不能保证一定会以某种方式实现；但是，无论内部实现是什么，STL 容器如何工作的语义都将保持不变。

【讨论】：

【解决方案2】：

现在，内存是什么样子的？和向量如何将元素存储在这里？

有两种可能的结果：

向量的内存块不足以容纳项目，因此重新分配了底层内存。对象被复制（使用它们的复制构造函数）到它们的新位置。然后将push_back'd 对象（按值）复制到末尾。
向量的内存块足够大，新元素被复制（按值）到末尾。

向量如何访问元素？

访问 C 样式数组的方式相同。 BasePointer + index

【讨论】：

【解决方案3】：

vector::push_back 接受一个引用，然后读取引用处的值以将其复制到向量中。

所以结果向量是

| A3 |

请注意，当调整向量的大小以适应新数据时，它可能会将旧数据移动到新位置，从而使旧引用无效。所以如果列表 A1, A2, ... A5 是 v,

v.push_back(A3)

将使A3 无效，因为A3 引用v 中的数据。在向量增长时保持对数据句柄的唯一方法是保存索引；引用、指针和迭代器不行。

【讨论】：

【解决方案4】：

|   A1     |     A2   |   A3     |    A4    |    A5    |   A3     |

元素（就像 STL 中的所有内容一样）按值存储。

向量访问元素就像内置数组一样。

【讨论】：