指向 std::vector 和 std::list 元素的指针

Question

我有一个std::vector，其中包含某些类ClassA 的元素。此外，我想使用 std::map<key,ClassA*> 创建一个索引，它将一些键值映射到指向向量中包含的元素的指针。

当元素被添加在向量的末尾（不是插入）时，是否有任何保证这些指针仍然有效（并指向同一个对象）。即，以下代码是否正确：

std::vector<ClassA> storage;
std::map<int, ClassA*> map;

for (int i=0; i<10000; ++i) {
  storage.push_back(ClassA());
  map.insert(std::make_pair(storage.back().getKey(), &(storage.back()));
}
// map contains only valid pointers to the 'correct' elements of storage

如果我使用std::list 而不是std::vector，情况如何？

Answer 1

Vectors - 不。因为向量的容量永远不会缩小，所以即使元素被删除或更改，只要它们引用被操作元素之前的位置，就可以保证引用、指针和迭代器仍然有效。但是，插入可能会使引用、指针和迭代器无效。

列表 - 是的，插入和删除元素不会使指向其他元素的指针、引用和迭代器失效

Answer 2

据我了解，没有这样的保证。向向量中添加元素将导致元素重新分配，从而使地图中的所有指针无效。

Answer 3

使用std::deque！仅使用 push_back() 时，指向元素的指针是稳定的。

注意：元素的迭代器可能会失效！指向元素的指针不会。

编辑：此答案解释了原因的详细信息：C++ deque's iterator invalidated after push_front()

Answer 4

我不确定它是否得到保证，但实际上storage.reserve(needed_size) 应该确保不会发生重新分配。

但是为什么不存储索引呢？
通过将索引添加到开始迭代器 (storage.begin()+idx) 很容易将索引转换为迭代器，并且通过首先取消引用它然后获取其地址 (&*(storage.begin()+idx)) 很容易将任何迭代器转换为指针。

Answer 5

只需让它们都存储指针，并在不需要时显式删除对象。

std::vector<ClassA*> storage;
std::map<int, ClassA*> map;

for (int i=0; i<10000; ++i) {
  ClassA* a = new ClassA()
  storage.push_back(a)
  map.insert(std::make_pair(a->getKey(), a))
}
// map contains only valid pointers to the 'correct' elements of storage

Answer 6

从一个 cmets 到另一个答案，似乎您想要的只是集中（简化）内存管理。如果情况确实如此，您应该考虑使用像boost pointer container 库这样的预打包解决方案，并让您自己的代码尽可能简单。

特别是看ptr_map

Answer 7

1. 矢量编号

2. 对于列表是的。 如何？ 迭代器用作指向列表中特定节点的指针。 因此您可以将值分配给任何结构，例如：

   列出我的列表；

   对 temp;

   temp = make_pair(mylist.begin(), x);