C++ - 通过指针访问向量元素的安全性答案

【问题标题】：C++ - Safety of accessing element of vector via pointersC++ - 通过指针访问向量元素的安全性
【发布时间】：2015-10-18 06:27:15
【问题描述】：

在我的一个 C++ 项目中，我使用 vector 来保存一堆 structs，其中包含一些简单游戏的元素（即：井字游戏、坐标、x与o 等）。即：

struct gameMove
{
  int x;
  int y;
  int player;
  int order;
};

在单场比赛中，每当玩家移动时（即：放置x 或o），信息通过push_back() 存储在vector 中，以创建“撤消”功能，目前按预期工作。

在我的撤消/重做逻辑的某些部分，我使用了遍历vector、找到适当元素并直接返回指向该元素的指针的函数。

只要我正确地管理vector，访问它，将所有指向vector 元素的指针清空，它是否安全，或者是否存在固有风险？我担心的是，如果扩展我计划做的游戏（即：对我正在开发的国际象棋游戏使用相同的代码），并且vector 变得太大，需要自动重新分配，指针将变得无效（即：整个列表被移动到一个可以容纳所有元素的新连续块），或者是否有某种类型的智能指针接口到 vector 来完成同样的事情？

谢谢。

【问题讨论】：

标签： c++ vector stdvector type-safety

【解决方案1】：

您的担心是正确的：如果向量需要增长，vector 中的地址将会改变（或者如果向量缩小，但vector 的大多数实现不会在没有程序员努力的情况下缩小）。

直接简单的解决方案是将索引返回到向量中，而不是指针。只要它在范围内，那将始终是查找特定元素的有效方法。 [而不是NULL，您可以使用例如-1 或0xDEAD]

【讨论】：

如果我确定了vector中元素数量的上限，是否可以提前设置最大vector大小，保证它永远不会重新调整大小？跨度>
@Dogbert 您可以使用reserve 提前分配您需要的内存，但是如果您可以使用索引而不是指针，那么为什么要麻烦，正如这个答案所提到的那样？跨度>
如前所述，reserve 将保证vector 不会被重新分配[直到达到保留限制]，但我看不到好处......除非你计划在超过 40 亿条记录中，指针大于整数 [在 64 位架构中，这是当今的常态，即使在手机上也是如此！]
除非在 C++11 中进行了更改，否则 vector 保证不会在删除元素或使用小于当前容量的值调用 reserve() 时重新分配。从 C++03 标准的 23.2.4.2/2 开始：“当且仅当当前容量小于 reserve() 的参数时，才会在此时发生重新分配。”
@JorenHeit 我想避免使用索引方法的原因是因为它需要内部 API 重写，如果安全可能，我想避免这种方法，并且可能使用全局变量。

【解决方案2】：

您是否考虑过使用std::stack 或std::list？堆栈对于简化您正在寻找的“撤消”功能尤其具有吸引力（因为最后一步将始终是堆栈的顶部）。但是使用链接结构，您不必担心索引问题，但如果您的内存紧张，它们可能不是最佳选择...

【讨论】：