Question

在模拟逻辑门的程序中，我使用数组切换

node N[1000];

到向量

vector<node> N;

我的程序在使用向量之前确实工作正常，但现在它打印出错误的结果，所以我尝试了调试，我发现错误发生在这里：

node* Simulator::FindNode(string h)
{
    int i;
    for(i = 0; i < NNodes; i++)
    {
        if (N[i].getname() == h)
        {
            return &N[i];
        }
    }

    node n ;
    N.push_back(n);
    N[NNodes].setname(h);
    NNodes++;
    return &N[NNodes-1]; //why?because of NNodes++  
}

// ...

node* inp1;
node* inp2;
node* out;
string NodeName;

inp_file >> NodeName;
inp1 = FindNode(NodeName);
s1 = inp1;

inp_file >> NodeName;
inp2 = FindNode(NodeName); //inp1 is destroyed here 

inp_file >> NodeName;
out = FindNode(NodeName); //inp2 and inp1 are destroyed here

第一次调用FindNode时，第一个指针inp1指向正确的位置&N[0]。

第二次调用FindNode时，第一个指针inp1指向垃圾，第二个指针inp2指向正确的位置&N[1]。

第3次调用FindNode时，第1和第2指针（inp1，inp2）都指向垃圾！并且第3个指针指向正确的位置。

为什么会这样？
当我向它们插入项目时，矢量如何工作？我应该使用哪种指针指向矢量项目？

Answer 1

是的，它可以重新分配整个缓冲区，使所有指向旧位置的指针无效。

您可以通过预分配来限制此功能，但这实际上只是提升了性能。更好的方法是使用索引而不是原始指针。

Answer 2

一些事情。

首先，据我所知NNodes只是跟踪大小。但是你有std::vector::size()。然后，您可以使用它来获取最后插入的元素，但您只需使用std::vector::back()：return &N.back();。

此参数也是按值传递的，当它应该由const-reference：const string& h传递时。这样可以避免不必要的副本，通常情况下，你应该通过const-reference而不是by-value传递东西。

这很糟糕：

node n;
N.push_back(n);
N[NNodes].setname(h);

node应该有一个构造函数，它接受const string&并在初始化期间设置名称。这样你就永远不会有一个没有名字的节点，如：

node n(h);
N.push_back(n);

或更简洁：

N.push_back(node(h));

好多了。

第二，是的，vector可以使指向元素的指针无效;即，每当需要增加矢量的容量时。如果可以，reserve()提前预留容量以避免重新分配。在你的情况下你不能，所以你可以走两条不同的路线。

第一条路线是a level of indirection。而不是直接指向事物，将其索引放入数组中。请注意，虽然它们的地址可能会更改，但它们在矢量中的位置却不会。您将Simulator::FindNode返回size_t，然后返回N.size() - 1。添加node& GetNode(size_t index)之类的成员，只需return N[index];（如果您愿意，可以进行错误检查）。现在，无论何时需要成员，都可以将该成员的索引传递给GetNode，然后您将获得对该节点的引用。

另一条路线是更换容器。例如，您可以使用deque。这没有连续的存储空间，但它与vector非常相似。 push_back和pop_back仍然是O（1），它仍然具有良好的缓存一致性。（顺便说一句，deque交换连续存储，以便在O（1）时间内push_front和pop_front进行交易。

重要的是deque 它通过一种矢量列表混合工作，您可以获得链接在一起的元素的存储块。将您的基础存储更改为deque（并且不要将任何东西放在中间），您可以指出正常情况。

然而，据我所知，你的地图非常低效。您将名称映射到节点。您应该只使用std::map，它具有您尝试重新创建的确切界面。您甚至可以指向地图中的任何元素，这些元素永远不会使事物无效。

<子> *规则是，传递const-reference，除非类型是原始的（内置如int，double等），如果类型大小小于sizeof(void*)，或者如果你还需要它的副本。

也就是说，不要这样做：

void foo(const std::string& s)
{
    std::string ss(s); // make a copy, use copy
}

但是这样做：

void foo(std::string s) // make a copy, use copy
{
}

Answer 3

当向量增长时，它会被重新分配，这有效地使所有指向向量元素的指针无效。

如果您事先知道向量中将包含多少元素，则可以使用reserve()方法预分配空间。

Answer 4

返回指向内部STL成员的指针可能不是最好的主意。当您将对象提供给STL容器时，您基本上放弃了对它的控制。你告诉STL它可以移动它，因为它认为适合维护容器给你的承诺。返回节点所在的索引比Steven Sudit提到的更好。

获得索引后，您可以创建一个函数，返回您感兴趣的节点内容的副本。这样，您还可以使用STL容器维护数据封装，而不允许其他任何人修改其内容。< / p>

Answer 5

是的，插入将使重新分配的向量元素的旧指针无效。如果你想真的很难使用稳定的指针，你可以从vector切换到deque。它提供了一个非常类似于vector的接口，可以在不重新分配的情况下增长，并通过分配更多的块来移动以前的内容。

使用deque而不是vector来支付的价格是随机访问的另一个间接级别。根据您的使用情况，这可能完全无关紧要。如果需要，您应该使用迭代器迭代遍历整个双端队列。这将是对矢量的快速迭代。

增益是：零重新分配！

Answer 6

想象一下，您需要编写基于数组的代码，以便在必要时可以重新调整数组的大小。

想象一下你将如何做到这一点。

想象一下过时指针会发生什么。

重写您的代码以使用索引而不是指针，或者保证不会发生重新分配。

在向量中插入元素会损坏指向向量的指针吗？

6 个答案: