我不明白为什么在重新分配时应该使vector的迭代器失效。
仅仅通过在迭代器中存储偏移 - 而不是指针 - 来阻止这种情况吗？
为什么vector没有这样设计？
答案 0 :(得分：15)
因为迭代器要这样做，他们需要存储一个指向矢量对象的指针。对于每次数据访问，他们需要按照指向矢量的指针，然后按照其中的指针到数据数组的当前位置，然后添加偏移量*元素大小。这会慢得多，并且size_type成员需要更多内存。
当然，它有时是一个很好的折衷方案，如果能够在需要时选择它会很好，但它比（C风格）直接阵列使用更慢，更笨重。在引入STL时，std::vector被无情地审查了性能，并且正常实现针对空间和速度优化了这个便利/可靠性因素，就像数组等效operator[]和数组一样快但不如at()安全。
答案 1 :(得分：15)
只是为与性能相关的理由添加一个引用：在设计C ++时，Stroustrup认为像std::vector这样的模板类接近本机数组的性能特征至关重要：
强调运行时效率的一个原因是我想要的 模板在时间和空间上足够有效，可用于 低级类型，如数组和列表。
...
更高级别的替代方案 - 例如，带有大小（）的范围检查数组 操作，多维数组，具有适当数字的矢量类型 向量操作和复制语义等 - 将被接受 用户只有在他们的运行时，空间和符号方便的情况下 接近了内置数组。
换句话说，提供参数化类型的语言机制 应该是有关用户应该能够负担得起的 消除数组的使用，转而使用标准库类。
Bjarne Stroustrup， C ++的设计和演变，p.342。
答案 2 :(得分：5)
您可以通过包装标准std::vector<T>::iterator来增加安全性，但不能通过包装extension::vector<T>::safe_iterator来增加速度。这是一般原则，并解释了许多C ++设计选择。
答案 3 :(得分：3)
这些决定有很多原因。正如其他人所指出的，向量的iterator的最基本实现是指向元素的普通指针。为了能够处理push_back，必须修改迭代器以处理指向矢量和位置的指针，在通过运算符访问时，矢量指针将被取消引用，指向所获得数据的指针和添加位置，额外取消引用。
虽然这不是最有效的实施，但这并不是一个限制因素。 VS / Dinkumware库中的迭代器的默认实现（即使在发布中）是经过检查的迭代器，它们管理等量的信息。
实际问题伴随着其他变异操作。考虑在向量的中间插入/擦除。为了保持所有迭代器的有效性，容器必须跟踪迭代器的所有实例并调整位置字段，以便它们仍然引用相同的元素（已被插入/移除替换）。
答案 4 :(得分：1)
您需要存储偏移量和指向矢量对象本身的指针。
如指定的那样，迭代器可以只是一个指针，占用的空间更少。
答案 5 :(得分：1)
TL; DR - 因为你为非常复杂的远距离动作交易了无效的简单规则。
请注意，“存储指向矢量对象的指针”会导致新的失效案例。例如，今天swap保留了迭代器的有效性，如果向量的指针（或引用）存储在迭代器中，它就不再可能。移动矢量元数据本身的所有操作（矢量矢量任何人？）都会使迭代器失效。
交易是“当元素的指针/引用无效时，迭代器变为无效”，“当向量的指针/引用无效时，迭代器变为无效”。
性能参数并不重要，因为提议的替代实现甚至不正确。
答案 6 :(得分：0)
我的迭代器没有失效，它是否指向相同的元素或插入之前的相同位置？换句话说，即使没有性能问题，决定使用哪种替代定义也是非常重要的。