Question

在Rust for C++ programmers的幻灯片6上，有以下代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;

int main()
{
    vector<string> v;
    v.push_back("Hello");

    string& x = v[0];
    v.push_back("world");

    cout << x << endl;
    return 0;
}

运行它我得到了：

g++ --std=c++11 main.cpp -I . -o main
./main
P▒▒o▒Y ▒▒2.▒8/.▒H/.▒H/.▒X/.▒X/.▒h/.▒h/.▒x/.▒x/.▒▒/.
@▒▒
...

它继续为更多的东西。我发现了一些关于别名和向量的问题：

int vs const int&
Changing things from a vector

但是我无法弄清楚为什么别名根据它们不起作用。我查看了http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector，关于向量定义，但它似乎只是继续在磁盘上分配内存。我理解字符串Hello和world分配在程序的数据成员的某处，就像g++ main.cpp -S上的汇编一样：

...
.lcomm _ZStL8__ioinit,1,1
    .def    __main; .scl    2;  .type   32; .endef
    .section .rdata,"dr"
.LC0:
    .ascii "Hello\0"
.LC1:
    .ascii "world\0"
    .text
    .globl  main
    .def    main;   .scl    2;  .type   32; .endef
    .seh_proc   main
main:
...

如果我不推送第二个元素world，则程序正确运行。因此，为什么别名在第二次推送后失去了对第一个向量元素的引用？

Answer 1

当调用方法push_back时，向量可以重新分配已使用的内存，结果引用变为无效。

在向向量添加新元素之前，您可以保留足够的内存。在这种情况下，引用将是有效的。例如

vector<string> v;
v.reserve( 2 );

v.push_back("Hello");

string& x = v[0];
v.push_back("world");

这是一个示范程序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main() 
{
    std::vector<std::string> v;
    v.reserve( 2 );

    v.push_back("Hello");

    std::string& x = v[0];
    v.push_back("world");

    std::cout << x << ' ' << v[1];
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

它的输出是

Hello world

Answer 2

当您执行第二次push_back时，应假定迭代器和引用无效。向量可能可能会调整其数据块的大小 - 很可能是在另一个内存位置。

因此，变量引用x引用未分配的内存，随后会导致未定义的行为。

Answer 3

push_back()调整向量的大小（向其添加元素时的内在因素）。

这会使引用该向量元素的所有迭代器，指针和引用无效。

通过无效的迭代器，指针或引用（即在调整大小操作之前有效但不在之后）访问向量的元素会给出未定义的行为。

x在初始化之后和输出语句之前调用push_back()无效

为什么我不能将别名带到std :: vector元素？

3 个答案: