Question

我正在从C转向C ++，正在玩矢量。

这是我尝试的一些代码：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std ;

#define VSIZE   10

class vClass ;
vector <vClass> myVect(VSIZE) ;

class vClass
{
    int pos1 ;

    public:
        void getInfo()
        {
            pos1 = this - myVect.data() ;

            cout << pos1 << endl ;
        }
};
//===============================

vClass vArray[VSIZE] ;

int main()
{

cout << endl << "Size of vClass: " << sizeof(vClass) << endl << endl ;

cout << "Size of myVect: " << sizeof(myVect) << endl << endl ;

cout << "Size of myVect[0]: " << sizeof myVect[0] << endl << endl ;

cout << endl  << "Locations:" << endl ;

for(int i= 0; i < VSIZE; i++) myVect[i].getInfo();

return 0 ;
}

我得到以下输出：

Size of vClass: 8

Size of myVect: 12

Size of myVect[0]: 8

Locations:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

我对以下内容感到好奇：

vClass的大小为8个字节。但是，vClass类型的10元素向量显示12字节的大小。为什么是这样？我期待8x10 = 80字节。
表达式：this - myVect.data()导致输出元素的索引。我希望我需要(this - myVect,data())/sizeof(vClass)。矢量总是这样吗？
我尝试使用数组：vClass myArray[10]和(this - myArray) 但在这里我得到了一个连续的十六进制数字列表（地址？）。所以'this'指针以某种方式链接到向量，而不是数组？

如果有人能解释或证实这种行为，我会很感激。

我正在使用g ++ 4.9.2，使用c ++ 14标准在树莓派上编译它。

谢谢

Answer 1

矢量对象本身始终具有固定大小。它包含诸如元素数量和指向某些堆存储的指针之类的信息。向量的元素存储在堆上，因此元素的数量可以增长（或缩小）。
减去两个指针可以得到指针之间的元素数量。这不是矢量特有的。您似乎将此与计算数组大小（sizeof(vArray)/sizeof(vClass)）的方法混淆。向量不需要这样，因为它有size()成员。

this指针仅出现在类的成员函数中。它告诉您函数调用的可能很多类对象的哪个实例。当您执行myVect[i].getInfo()时，this会在myVect[i]函数内保留getInfo的地址。

Answer 2

sizeof(myVect)告诉你矢量对象本身的大小（以字节为单位很可能是3个指针）。它没有说明矢量中存储的元素数量;这些由向量管理，但存储在动态分配的内存中，因此它们不会出现sizeof(myVect)。

您所访问的信息可能是myVect.size()，它为您提供了向量中 number 的元素，或myVect.size() * sizeof(vClass)，它们将给出占用的字节数那些向量元素。请注意，后者实际上没有说明向量使用的内存，它可以过度分配以保留用于添加元素的空间等。

this - myVect.data()很可能是未定义的行为，因为您无法保证使用指向同一阵列的指针。但是如果定义得很好，它就会像任何其他指针算法一样工作（与C中相同）：a - b其中a和b属于T*类型给出了T和a之间的b个对象的数量，而不是它们的字节距离。

作为旁注：std:vector要求其模板参数为完整类型 - 使用已声明但尚未定义的类来实例化它是错误的，因为您正在执行此操作。它可能恰好（似乎）有效，但那是纯粹的机会。

Answer 3

令人惊讶的是，这是在Visual Studio 2015中编译的。

vClass的大小为8个字节。但是，vClass类型的10元素向量显示12字节的大小。为什么是这样？我期待8x10 = 80字节。

嗯，vector只是一个句柄。它的元素存储在堆中。所有vector需求都是指向堆中这些元素的指针（data），当前元素数（size）和最大元素数（capacity）。因此，如果增长/缩小向量，则句柄的大小始终保持不变，只有堆中的数组才会发生变化。

vector< vClass > myVect;

// Stack - vector
[ vector: data, size, capacity ]
            |
            |
            V
// Heap - array managed by vector
[ vClass0 ][ vClass1 ]...

// Each has completely unrelated addresses

表达式：this - myVect.data（）导致输出元素的索引。我希望我需要（这个 -   myVect，数据（））/的sizeof（vClass）。向量总是如此吗？   我尝试了一个数组：vClass myArray [10]和（这 -   myArray）但是这里我得到了一个连续的十六进制数列表   （地址？）。所以'this'指针以某种方式链接到矢量，   但不是阵列？

这是有效的，因为this和myVect.data()都是托管数组中vClass的指针。您不需要除以sizeof(vClass)，因为指针算术考虑了它们指向的类型的大小。

sizeof(vClass) == sizeof(int)，当你递增，递减或减去指针时，它们会在与指向类型相同的块中移动，因此你不必显式增加具有正确大小的指针。你确实得到了索引0,1,2，......但换句话说，这也意味着 2 vClass'es适合这个地址和这个地址。

当您使用向量数组尝试此操作时，每个向量在内存中是连续的（每个句柄）。而且，每个向量指向堆中自己的数组，因此每个数组都是完全不相关的。但我不知道你测试的代码到底是什么，所以我不会对此发表评论。

this指针，假设您的vClass个实例属于vector，实际上是vector的内部数组，而不是{{1}处理自己。

这是有效的，因为您的类是POD类。如果要创建一个指针向量（每个实例都在不相关的地址中），或者使用指向基类的指针（不相关地址中的每个实例和派生类型都有不同的大小），那么这将不起作用。

虽然这个例子有效，但我不鼓励你这样做（除此之外只有你的向量是全局变量才有效）。你正在从C转向C ++，我理解旧习惯很难，但除非你真的必须使用它，否则应避免使用指针算法。

你可以通过调用vector方法得到vector的大小（你做对了），如果你需要知道一个元素的索引，你就会知道迭代向量的时间。（还有其他方法可以肯定，但这取决于你）

编辑：关于索引和迭代

迭代数组或向量时，可以按索引进行迭代（以及其他迭代形式）。很明显，每次迭代你都知道一个索引，

size()

这基本上就是你在打印矢量时所做的。

如果您需要知道特定索引而不进行迭代（无论是否需要它来擦除元素，或直接访问等），您可以，例如，拥有一个具有相关索引的单独容器，或将其存储在对象中作为ID，如，

for ( int i = 0; i < myVect.size(); ++i ) {
    myVector[ i ]; // <-- here's an object with index i, easy
}

然后，当您将元素推入向量时，您可以设置其ID，并且他们将知道其索引。当然，如果对矢量进行排序，则必须自己更新索引。它们不会像你使用指针那样“自动更新”，但你的实例必须确切地知道它们所在的容器，并且必须使用实现细节来找到它们的索引（特别是对于向量），并且包含的对象不应该需要这样做。

正如我所说，有很多解决方案。这取决于你想做什么。

Answer 4

我没有得到这个输出，我根据juanchopanza的评论得到编译器错误。

vector对象由（实现定义的）元数据组成，包括指针到它包含的数据（您从data()获得的数据。）会发现矢量的大小是恒定的，而不会随着size()而改变。
您的this指针属于vClass *类型。指针p上的指针算术始终与sizeof( p )的倍数一起使用。

话虽这么说，你真的不应该像这样捅一个班级的内部人员。 ; - ）

关于c ++中向量的观察

4 个答案: