矢量<char>元素的打印地址显示垃圾[重复]答案

【问题标题】：Printing addresses of vector<char>'s elements shows garbage [duplicate]矢量<char>元素的打印地址显示垃圾[重复]
【发布时间】：2018-09-19 05:10:39
【问题描述】：

考虑：

#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    vector<char> vChar;
    vChar.push_back('a');
    vChar.push_back('b');
    vChar.push_back('c');
    vChar.push_back('d');

    vector<int> vInt;
    vInt.push_back(1);
    vInt.push_back(2);
    vInt.push_back(3);
    vInt.push_back(4);

    cout << "For char vector Size:" << vChar.size() << " Capacity:" << vChar.capacity() << "\n";
    for(int i=0; i < vChar.size(); i++)
    {
        cout << "Data: " << vChar[i] << " Address:" <<  &vChar[i]  << "\n";
    }

    cout << "\nFor int vector Size:" << vInt.size() << " Capacity:" << vInt.capacity() << "\n";
    for (int i = 0; i < vInt.size(); i++)
    {
        cout << "Data: " << vInt[i] << " Address:" << &vInt[i] << "\n";
    }

    return 0;
}

上面代码的示例输出是：

For char vector Size:4 Capacity:4
Data: a Address:abcd²²²²αPⁿ▀┬
Data: b Address:bcd²²²²αPⁿ▀┬
Data: c Address:cd²²²²αPⁿ▀┬
Data: d Address:d²²²²αPⁿ▀┬

For int vector Size:4 Capacity:4
Data: 1 Address:000001F020F80420
Data: 2 Address:000001F020F80424
Data: 3 Address:000001F020F80428
Data: 4 Address:000001F020F8042C

对于每个原始数据类型，内存位置都是连续的，除了 char。它在屏幕上打印一些垃圾值。

我尝试添加 v.reserve(4)，但输出相同。

【问题讨论】：

标签： c++ vector c++17

【解决方案1】：

对于每个原始数据类型，内存位置都是连续的，除了为char。它会在屏幕上打印一些垃圾值。

对于这两种情况，“内存位置”以完全相同的方式连续。唯一的区别在于您显示结果的方式。当你这样做时：

cout << "Data: " << vChar[i] << " Address:" <<  &vChar[i]  << "\n";

你给std::operator<<(std::basic_ostream)一个char*，因为你在一个char¹上应用&（地址） vector，这使它将其视为 C 风格的字符串——意思是，它寻找一个 终止的 null。在你的情况下，这个 null 确实是在一些垃圾之后。² 但是你一定会在 vector<int> 之后也有一些垃圾，只有你不打印。³

如果您想获得与 vector<int> 相同的打印输出，则可以显式转换为 void 指针，因此 std::cout 会将其视为要打印的地址 (@987654322 @)，而不是字符串：

cout << "Data: " << vChar[i] << " Address:" <<  static_cast<void*>(&vChar[i])  << "\n";

在这种情况下，输出是：

For char vector Size:4 Capacity:4
Data: a Address:0x1c39810
Data: b Address:0x1c39811
Data: c Address:0x1c39812
Data: d Address:0x1c39813

For int vector Size:4 Capacity:4
Data: 1 Address:0x1c39960
Data: 2 Address:0x1c39964
Data: 3 Address:0x1c39968
Data: 4 Address:0x1c3996c

¹准确地说是char&，因为std::vector<T>::operator[] 返回一个T&。

² 请注意，查找不是您放置的 terminating null 构成未定义的行为，因为它可能使您访问不打算为此目的访问的内存。

³ 如果您执行反向转换以使 std::cout 将 vector<int> 元素视为 C 样式字符串，您可以尝试自己查看：

cout << "Data: " << vInt[i] << " Address:" << reinterpret_cast<char*>(&vInt[i]) << "\n";

同样，请记住这意味着 未定义的行为，因为打印代码会在内存中查找终止的 null，而您肯定没有它可以找到。

【讨论】：

【解决方案2】：

std::vector<T>::operator[]() 返回T&，其地址在char 的情况下将被operator<<(std::basic_ostream) 的重载(2) 格式化，就好像它是一个以空结尾的C 样式字符串（即开头的字符串）在&vChar[i] 并在找到的第一个\0 处停止）。

要使其正常工作，请使用 std::cout << static_cast<const void*>(&vChar[i]) 获取 std::basic_ostream::operator<<() 的过载 (7)。

【讨论】：