由于重新分配使指向元素的指针无效，因此替代 std::vector答案

【问题标题】：Alternatives to std::vector due to reallocation that invalidates pointers to elements由于重新分配使指向元素的指针无效，因此替代 std::vector
【发布时间】：2016-02-28 14:23:09
【问题描述】：

这可能是一个新问题（我是），但我已经尽可能多地搜索以找到以下问题的解决方案

我有以下场景（当然是重度提炼）：

class Container
{
std::vector<Object> obj;
};

class Pointers
{
std::vector<Object*> obj_ptr;
};

我有一个例程将 Object 类型的元素推回容器中的向量 obj，然后将指向同一元素的指针推回 obj_ptr。

总体思路是 obj_ptr[i] == &obj[i] 贯穿程序的整个生命周期。

我遇到的问题是，每当 obj 的容量需要增加时，所有的指针都会失效，使得 obj_ptr 完全没用。我已经使用最大预期大小（大约 10^7）尝试了 obj.reserve() 并使用相同大小初始化向量。问题仍然存在。

不确定它是否重要，但我正在使用 VS 2015 Com。

谢谢！

【问题讨论】：

这听起来像是您这边的设计问题/XY 问题。为什么你一开始会想要拥有这样的第二个向量？例如，如果您需要一种方法来迭代其他对象的指针，请实现自定义迭代器。如果要实现一个将对象暴露为指针的接口，请在接口的实现中直接访问向量。
嗨塞巴斯蒂安。这是以下问题的提炼版本本例中的容器是一个 mesh，它具有 points、edges 和 faces 基本上，每个点、边和面都需要知道它属于哪个mesh，以及它的相邻point、edge是哪个， face 元素，以便可以应用某种算法来修改几何形状。所以为了避免重复，只有 mesh 包含 vector>、vector 和 vector。对于其他每一种类型，邻接列表都存储在指针向量中。
只需使用索引而不是指针，您的问题就会消失。

标签： c++ pointers visual-studio-2015 stdvector

【解决方案1】：

常见的替代方法是使用smart pointers like

class Container {
    std::vector<std::unique_ptr<Object>> obj;
};

或

class Container {
    std::vector<std::shared_ptr<Object>> obj;
};

取决于您的用例（语义上）。

【讨论】：

嗯，不，即使是智能指针也不知道原来的向量被重新分配了。
@PeteBecker：但是obj[i]->get() == obj_ptr[i] 在重新分配后仍然是真的。我认为这就是答案的重点。
谢谢。 shared_ptr 效果很好。干杯！
哦，我明白了：您将智能指针放入另一个容器中。叹。对我来说太复杂了...
对愚蠢的编辑感到抱歉；我必须这样做才能解开问题，这样我才能取消我的反对票。

【解决方案2】：

Boost stable vector 就是为此而设计的。它是一个不会使其值无效的向量（在 O(1) 中访问等）。它符合标准 C++ 容器 API/语义。

它类似于std::vector<std::unique_ptr<T>>，但对你隐藏了智能指针。

【讨论】：

感谢您的建议。主要缺点是它不标准。
@AdlA，它不在标准库中，是的。如果你不想依赖第三方库，你可以通过包装 std::vector<:unique_ptr>> 来滚动你自己的实现。
包装std::vector<std::shared_ptr<T>> 是一个有趣的选项，只是为了让它稍微不那么冗长。另外，我只需要添加和读取元素（没有弹出、删除），所以它可能“更安全”。干杯！

【解决方案3】：

可以在Container中使用std::list或std::forward_list，这样指针就不会失效。

class Container
{
std::forward_list<Object> obj;
};

class Pointers
{
std::vector<Object*> obj_ptr;
};

不过，请注意从obj 中删除元素的过程。从obj 中删除一个元素确实使obj_ptr 中的相应指针无效。

【讨论】：

当然，这样还是要多加小心
@M.M：嗯...是的:)

【解决方案4】：

你有很多选择

使用像 std::list 或 std::deque 这样的数据结构，其中添加元素不会使指向预先添加的元素的指针无效。
在第二个数组中保留索引而不是指针
只有指针向量——也许std::vector<std::unique_ptr<Object>> 用于第一个数组，std::vector<Object *> 用于其他数组，或者std::vector<std::shared_ptr<Object>> 用于所有数组。

哪个最有意义取决于您实际尝试做什么。

【讨论】：

谢谢，所有这些建议似乎都是有效的。就我而言，我认为最好的是std::vector<std::shared_ptr<Object>>。干杯！