通过引用传递给 STL 容器的对象的生命周期

Question

我是一名经验丰富的编码员，但对 STL 还是比较陌生，并且刚刚遇到这个问题：

据我所知，STL 容器并不意味着复制它们所包含的对象，或者以其他方式影响它们的生命周期，但在实验中我看到了不同的结果。

特别是，如果字符串类在超出范围之前存储在容器中，则它们在销毁时将其底层存储的第一个字符清零，仍然可以访问它们。例如，考虑以下示例：

使用命名空间标准；

queue<string> strQueue;

const char *genStr(int i)
{
    ostringstream os;
    os << "The number i is " << i;
    strQueue.push(os.str());
    return strQueue.back().data();
}

void useStr()
{
    while(!strQueue.empty())
    {
        cout << strQueue.front() << endl;
        strQueue.pop();
    }
}

int main(int argc, char **argv)
{
    for(int i = 0; i < 40; i++)
    {
        printf("Retval is: %s\n", genStr(i));
    }
    useStr();

    return 0;
}

当 genStr() 退出时字符串超出范围，我希望 printf 只输出“Retval is:”，或者至少调用 useStr() 会给出未定义的结果，因为内存被额外调用的重复分配压得喘不过气来，但两者都返回适当的存储字符串，没有失败。

我想知道为什么会发生这种情况，但除此之外，我很高兴知道我是否可以依赖任何旧对象发生的这种效果。

谢谢

Answer 1

据我所知，STL 容器 并不是要复制对象 它们包含

好的，我们就到此为止吧。 STL 容器确实经常复制它们的内容。它们在插入时复制它们，在容器自动或显式调整大小时复制它们，在容器本身被复制时复制它们。大量抄袭。

我不确定您从哪里得到 STL 容器不复制其内容的想法。唯一我能想到的更接近的是，如果您将指针插入 STL 容器，它将复制指针本身，但不会复制指向的数据。

此外，您的代码中没有任何引用，所以我对这个问题的标题所指的内容感到困惑。

Answer 2

STL 容器并不意味着复制它们所包含的对象

STL都是关于复制的。它会在您插入对象时生成它们，并且有时会在底层存储被调整大小时生成它们。如果您正在复制的对象在您的函数超出范围时失效（例如，如果您添加指向局部变量的指针，而不是复制局部变量），您可能会得到损坏的代码。

在您的情况下，您不是在复制对字符串的引用，而是在复制字符串。这个复制的字符串然后存在于 strQueue 的范围内，所以你看到的行为是完全有效和可靠的。

这里还有一个误区需要澄清：

特别是字符串类，它们旨在在销毁时将其底层存储的第一个字符清零

C++ 从来不会做那种事情。这将是一个隐藏成本，C++ 讨厌隐藏成本 :) 字符串析构函数不会触及内存，因为一旦析构函数退出，对象就不再存在。访问它是未定义的行为，因此 C++ 实现将在定义明确的代码中执行最快且最不浪费的操作。

Answer 3

所有“STL”（我讨厌这个术语）集合都存储传递给它们的对象的副本，因此集合中对象的生命周期完全独立于原始对象。在正常情况下，对象的集合副本将保持有效，直到您将其从集合中删除或销毁集合。

Answer 4

进入容器的是对象的副本，而不是实际对象。同样，您返回的也是副本。只要您的容器在范围内，您就可以访问这些对象。