c++：交换向量和指针失效？答案

【问题标题】：c++: swapping vectors and pointer invalidation?c++：交换向量和指针失效？
【发布时间】：2012-12-27 23:54:42
【问题描述】：

我似乎在交换两个向量的元素时遇到了问题。我有两个向量，x 和 y，它们包含 myclass 类型的对象。 myclass 只有一个公共成员 w。我创建了一个指向x 的成员w 的指针向量，然后交换向量x 和y。我希望指针向量仍然指向x 的w 成员，但情况似乎并非如此。

这是一个重现我的问题的简单示例。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

struct myclass
{
    double w;
};


int main()
{
    vector<myclass> x(10);
    for(int i=0; i!=10; i++) x[i].w = i;
    for(auto el : x) std::cout << el.w << std::endl; /* prints i */
    std::cout << std::endl;

    vector<double *> px(10);
    for(int i=0; i!=10; i++) px[i] = &x[i].w;
    for(auto el : px) std::cout << *el << std::endl; /* prints i */
    std::cout << std::endl;

    vector<myclass> y(10);
    for(int i=0; i!=10; i++) y[i].w = 2*i;
    for(auto el : y) std::cout << el.w << std::endl; /* prints 2*i */
    std::cout << std::endl;

    y.swap(x);

    for(auto &el : x) std::cout << &el.w << " " << el.w << std::endl; /* prints 2*i as it should */
    std::cout << std::endl;

    for(auto &el : px) std::cout << el << " " << *el << std::endl; /* should print 2*i, but prints i */
    std::cout << std::endl;
}

注意x 和y 交换了元素，但px 仍然指向旧元素。我读到使用swap 不应该使指针/迭代器无效。这是正确的还是我错过了什么？提前致谢！

【问题讨论】：

文档说它们不会失效，而且它们还没有失效——这意味着它们仍然指向他们一直指向的地方。

标签： c++ pointers swap invalidation

【解决方案1】：

指针和迭代器并没有失效，而是跟随容器的内容。

x 的内容被交换到 y，但指向这些值的迭代器和指针将继续指向它们（即使它们现在位于 y 中）。

想一想，它怎么能以其他方式工作？如果交换了两个长度不等的容器，那么指向较长容器末端附近的元素的指针会指向较短容器中的什么？如果每个容器的元素都必须在内存中移动以确保指针保持有效，那么如何在O(1) 中实现swap()？

【讨论】：