调整 STL 向量的大小是否会擦除/使其先前的内容无效？答案

【问题标题】：Does resizing an STL vector erase/invalidate its previous contents?调整 STL 向量的大小是否会擦除/使其先前的内容无效？
【发布时间】：2012-03-06 21:00:34
【问题描述】：

它似乎不是（示例程序），但我可以确定吗？

// does resizing an STL vector erase/invalidate it's previous contents?
#include <stdio.h>
#include <vector>
using namespace std ;

void print( vector<int>& t )
{
  for( int i = 0 ; i < t.size() ; i++ )
    printf( "%d ", t[i] ) ;
  puts("");
}

int main()
{
  vector<int> t ;
  t.resize( 12,9999 ) ;
  print(t) ;

  t.resize( 15, 10000 ) ;
  print(t) ;
}

【问题讨论】：

“无效”是什么意思？
@Xeo：例如，在正确的程序中可能无法访问“无效的迭代器”。调整 std::vector 的大小会使其所有迭代器无效。（调整 std::list 的大小不会。）
@Dietrich：我知道这一点，但是 OP 的代码没有显示任何这些，所以我想知道这里的“无效”到底是什么意思。也可能是 OP 认为以前的项目将被重置/擦除/任何东西。

标签： c++ stl vector

【解决方案1】：

调整 STL 向量的大小可能需要重新分配底层存储。这可能导致任意数量的元素被销毁和重新创建，并且所有迭代器都失效。使用 STL 时访问失效的迭代器是常见的错误来源。 p>

每个元素的内容都是一样的，除非复制构造函数不起作用。

int main(int argc, char *argv[])
{
    int data[] = { 1, 2, 3 };

    std::vector vec(data, data + 3);
    // vector contains 1, 2, 3

    std::vector::iterator i = vec.begin();
    cout << *i << endl; // prints 1
    int &ref = *i;
    cout << ref << endl; // prints 1

    vec.resize(6, 99);
    // vector now contains 1, 2, 3, 99, 99, 99

    // WRONG! may crash, may do the wrong thing, might work...
    // cout << *i << endl;

    // WRONG! invalid reference
    // cout << ref << endl;

    return 0;
}

【讨论】：

具体来说，如果将向量调整为较小的大小，则只有删除元素的迭代器无效。如果将向量调整为更大的大小，但仍小于 capacity() 的值，则不会发生迭代器失效（标准禁止这样做）。如果将向量的大小增加到大于容量的值，则向量元素的所有迭代器都将失效（）。
@Kemin：这是不正确的。保留向量中的元素并不意味着迭代器在调整大小后仍然有效。您链接的页面中暗示了这一点：“当调整为较小的大小时，向量容量永远不会减少，因为这会使所有迭代器失效……”事实上，只要向量容量发生变化，all 迭代器就会失效，无论它变大还是变小。如果你仔细想想，一个指向向量的迭代器基本上只是一个指向元素的指针，所以当然是这样的。
@Kemin：请参阅en.cppreference.com/w/cpp/container/vector 中名为“迭代器失效”的部分。奇怪的是各个函数页面都没有提到失效，但是在std::vector页面上清楚地写明了所有迭代器在容量变化时都被resize失效。
迪特里希，你是对的。保留的是值，而不是引用（指针、迭代器）（移动到不同的内存位置）。对不起，没有彻底。

【解决方案2】：

当且仅当新大小大于容器的当前容量（即v.capacity()）时，resize 将使所有迭代器、指针和对 std::vector 的引用无效。

容器中的元素永远不会“失效”。如果您将容器的大小调整为小于其当前大小，则任何超出新大小的额外元素都将被销毁。

如果您调整容器的大小以使新大小大于当前容量，并且需要重新分配底层存储，则所有元素都会被复制或移动到新分配的存储中。当你放大一个容器时，之前的元素总是被保留，只是移动或复制到内存中的新位置。

【讨论】：

【解决方案3】：

调整向量的大小不会破坏存储在向量中的值（当然，缩小时超出新大小的值除外），但是超出其容量的向量会复制（或者，在 C++11 中，移动) 将它们移到一个新位置，从而使这些元素的迭代器、指针或引用无效。

在您的示例程序中，您不会在调整大小期间存储迭代器、指针或对向量元素的引用，因此如果在调整大小期间复制了数据，您将访问复制的值（这很可能，但不完全确定；向量可能为超过所需元素分配空间；实际上，在增长时，它经常必须这样做以满足复杂性要求）。

您可以通过成员函数capacity 获取当前容量（在需要重新分配之前可以将其增长到的元素数量）。只要向量的增长不超过当前容量，即使是迭代器、指针和对存储对象的引用也是安全的。此外，如果您想确保没有迭代器、指针或引用无效，并且您事先知道向量可能增长到的最大大小，那么您可以使用成员函数 reserve 预分配所有需要的内存。

【讨论】：

【解决方案4】：

调整大小会尽可能多地复制数据。看看这个http://www.cplusplus.com/reference/stl/vector/resize/

【讨论】：

或者看en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/resize。重要的是，如果你把它变大，它会复制插入。如果您还不想填充数据，则可以选择使用 reserved()。只为新数据腾出空间。

【解决方案5】：

内容仍然存在。如果您的向量容量为 1000，其中包含 500 个元素，并且您将大小调整为 2000，则将复制所有 500 个元素。如果将其调整为 200，则只会复制前 200 个元素，而删除后 300 个元素。

【讨论】：

【解决方案6】：

有一个例子Here。

当您调整到更大的尺寸时，它只会用该值填充新单元格。

【讨论】：