如何将重复元素插入向量中？

Question

我正在尝试插入现有vector 元素的副本以使其翻倍。以下代码在以前的版本中有效，但在 Visual Studio 2010 中失败。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
   vector<int> test;
   test.push_back(1);
   test.push_back(2);
   test.insert(test.begin(), test[0]);
   cout << test[0] << " " << test[1] << " " << test[2] << endl;
   return 0;
}

输出为-17891602 1 2，预期为1 1 2。

我已经弄清楚为什么会发生这种情况 - 向量正在重新分配，并且引用在复制到插入点之前变得无效。较旧的 Visual Studio 显然以不同的顺序做事，因此证明未定义行为的一个可能结果是正常工作，也证明它绝不是您应该依赖的东西。

我想出了两种不同的方法来解决这个问题。一种是使用reserve 来确保不会发生重新分配：

   test.reserve(test.size() + 1);
   test.insert(test.begin(), test[0]);

另一种是从引用中复制一份，这样就不再依赖于保持有效的引用：

template<typename T>
T make_copy(const T & original)
{
    return original;
}

   test.insert(test.begin(), make_copy(test[0]));

虽然两者都有效，但都不是一个自然的解决方案。我有什么遗漏吗？

Answer 1

问题在于vector::insert 将对值的引用作为第二个参数而不是值。您不需要模板来制作副本，只需使用复制构造函数创建另一个对象，该对象将通过引用传递。即使调整了矢量的大小，此副本仍然有效。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
   vector<int> test;
   test.push_back(1);
   test.push_back(2);
   test.insert(test.begin(), int(test[0]));
   cout << test[0] << " " << test[1] << " " << test[2] << endl;
   return 0;
}

Answer 2

我相信这是已定义的行为。在 2011 C++ 标准的§23.2.3 中，表 100 列出了序列容器要求，并且有一个针对这种情况的条目。它给出了示例表达式

a.insert(p,t)

其中a 是X 的值，它是包含T 类型元素的序列容器类型，p 是a 的常量迭代器，t 是左值或常量右值类型为X::value_type，即T。

这个表达式的断言是：

要求： T 应为 CopyInsertable 到 X。对于vector 和deque，T 也应为CopyAssignable。
效果： 在p 之前插入t 的副本。

我能找到的唯一相关矢量特定引用在§23.3.6.5 第 1 段中：

备注： 如果新容量大于旧容量，则会导致重新分配。如果没有发生重新分配，则插入点之前的所有迭代器和引用都保持有效。

虽然这确实提到了被重新分配的向量，但它并没有对序列容器上insert 的先前要求做出例外。

至于解决这个问题，我同意 @EdChum 的建议，即只制作元素的副本并插入该副本。