引用二维向量中的元素 (c++)

Question

我在粒子系统中有一个名为 Spring 的类。构造函数如下：

Spring(Particle& _a, Particle& _b);

我有一个粒子向量，我使用

Spring mySpring = Spring(myParticles.at(j),myParticles.at(j+1));

在循环内添加两个粒子之间的弹簧力。到目前为止一切正常。 但是，我想使用粒子的二维向量。那就是：

Spring mySpring = Spring(myParticles.at(i).at(j),myParticles.at(i).at(j+1));

而且我没有得到对粒子的引用。在第一个示例中，每当我更改 spring 类中的粒子时，向量中的粒子都会更改。在第二个示例中，更改仅在本地进行。如何更改 2D Vector 中的粒子？

编辑： 我试着把一些事情说清楚：

我有一些粒子系统，每个系统都由许多粒子组成。每个粒子只应与与自身处于同一系统中的其他粒子相互作用。因此，我有一个粒子系统向量，每个粒子系统都是粒子对象的向量。 （这使得二维向量）。第一个维度 (i) 是系统，第二个维度 (j) 是单个粒子。 系统中的粒子相互影响（碰撞、躲避等等）并且它们的位置发生变化。并且向量得到“更新”。 （即参考有效）。

但是，我有第二个 (1d) 弹簧力向量。弹簧力也用于更新粒子的位置。 我的构造函数执行以下操作：

Spring::Spring(Particle& _a, Particle& _b) {
    a=&_a;
    b=&_b; }

a 和 b 是粒子*。所以我在二维向量中存储了指向两个粒子的指针。另一个函数 Spring.doSpring() 改变粒子的位置。

a->pos.x=300;

或

a->velocity+=something..

在我发布的第一个示例中，我只使用了一个粒子系统，因此不需要二维向量。一切正常。向量中的粒子得到更新。 但是在第二个示例中，我的程序运行了，但不知何故，无论 doSpring 函数做什么，二维向量中的粒子都不会更新。

Answer 1

将引用/指针指向向量内的元素的最常见问题之一是重新分配。例如，如果你 push_back，向量可能会超出其容量，分配一个新的内存块，复制所有内容，然后释放旧块。如果你已经对向量内的元素进行了引用或指针，这些仍然指向旧块，现在是死内存，这是一个严重的错误！

所以我猜你的粒子效果会不断向你的粒子向量中添加新粒子，这在某些时候会导致向量在超出容量时重新分配。 Spring 类存储的指针并没有更新，所以指向死内存并且对实际粒子没有影响，它被向量移动到其他地方。

不要将引用或指针指向向量内的元素。 使用指针向量、列表或其他不会在实际元素。如果必须，请使用 iterators 到向量内的元素。在调试版本中，假设您已检查 STL 实现，如果在向量重新分配自身后通过迭代器访问元素，您将收到调试警报。

Answer 2

您所做的看起来不错 - 以下代码创建了一个“2D”向量并说明 .at().at() 构造确实为您提供了参考：

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector <vector<int> > vi;
    vi.push_back( vector <int>() );
    vi.at(0).push_back( 42 );
    cout << vi.at(0).at(0) << endl;    // prints 42
    vi.at(0).at(0) = 666;
    cout << vi.at(0).at(0) << endl;    // prints 666
}

Answer 3

我认为来自 C++ FAQ Lite 的 this series 应该会有所帮助。

请不要被“运算符重载”标头所迷惑。您绝对应该从那里阅读 13.10、13.11 和 13.12。

Answer 4

如果我理解正确，您想使用std::vector 创建一个二维粒子数组？

如果是这样，您可以将其声明为：std::vector<std::vector<Particle> >。然后，您甚至可以使用 [][] 命名法来访问元素。 （Danger Will Robinson！使用此运算符时不进行边界检查）

但是，如果这个二维数组主要包含零，那么使用带有索引作为键的 map 可能是可以的。