STL：存储引用或值？答案

【问题标题】：STL: Stores references or values?STL：存储引用或值？
【发布时间】：2009-09-05 06:29:28
【问题描述】：

我一直对 STL 容器（向量、列表、地图...）如何存储值感到有些困惑。他们是存储对我传入的值的引用，还是他们自己复制/复制构造+存储值？

例如，

int i;
vector<int> vec;
vec.push_back(i);
// does &(vec[0]) == &i;

和

class abc;
abc inst;
vector<abc> vec;
vec.push_back(inst);
// does &(vec[0]) == &inst;

谢谢

【问题讨论】：

您已经得到了在我看来可以测试答案的工作代码（稍作更改以使评论成为有条件的）。运行它看看！我很确定他们会复制构建和存储。

标签： c++ stl reference vector

【解决方案1】：

STL Containers 复制构造并存储您传入的值。如果您想将对象存储在容器中而不复制它们，我建议在容器中存储指向该对象的指针：

class abc;
abc inst;
vector<abc *> vec;
vec.push_back(&inst);

这是实现容器类的最合乎逻辑的方式，以防止意外地将对已失效堆栈帧上的变量的引用存储。考虑：

class Widget {
public:
    void AddToVector(int i) {
        v.push_back(i);
    }
private:
    vector<int> v;
};

存储对i 的引用会很危险，因为您会在从定义局部变量的方法返回后引用局部变量的内存位置。

【讨论】：

您不能创建在 C++ 中存储引用的创建容器。传递给容器的类型参数必须是可赋值的。引用是不可分配的，它们是用一个对象初始化的，但在构造后不能分配给一个不同的对象。因此引用类型不满足在容器内使用的类型要求。如果你想拥有相同的语义（或尽可能接近），你必须提供一个引用包装器（boost::ref/boost::cref）
@dribeas：这个答案通过解释假设实施的风险来解释为什么不。

【解决方案2】：

这取决于您的类型。如果它是一个简单的值类型，并且复制起来很便宜，那么存储值可能就是答案。另一方面，如果它是引用类型，或者复制成本很高，则最好存储一个智能指针（不是 auto_ptr，因为它的特殊复制语义会阻止它存储在容器中。去找一个 shared_ptr）。使用普通指针，您将冒着内存泄漏和访问已释放内存的风险，而使用引用则冒着后者的风险。智能指针可以避免两者。

【讨论】：

+1 关于在容器内使用智能指针来处理内存。另一种选择是使用像 Boost Pointer Container 这样的库来处理资源释放
这不是 OP 所要求的。他想知道容器类本身是否在将值放入容器时复制该值。答案是，是的，它们确实如此——这就是为什么如果所讨论的特定类型的复制成本很高，那么存储指针可能会很好。
如果您知道自己在做什么并自己清理，那么存储裸指针是非常好的。