将元素添加到 std::vector 超出其 size() 但低于其 capacity() 的“安全”方式答案

【问题标题】："Safe" way to add an element to a std::vector beyond its size() but under its capacity()将元素添加到 std::vector 超出其 size() 但低于其 capacity() 的“安全”方式
【发布时间】：2017-05-04 20:56:45
【问题描述】：

这听起来可能很危险，但我正在尝试做这样的事情：

std::vector<StructureSlowToBeCreated> vElems;

StructureSlowToBeCreated s1, s2;

vElems.reserve(many_slots_for_structs);

vElems[x1] = s1; // I can ensure x1, x2 < many_slots_for_structs
vElems[x2] = s2;

基本上，这个想法是避免使用

vElems.resize(many_slots_for_structs);

由于 s1 和 s2 的创建速度都很慢，因此我不想做两次。正如我所说，我可以 100% 确保 x1 和 x2 将在向量容量边界内，但也有很多次肯定在size 边界（因此，使用 "at()" 会导致异常）。

有没有更清洁的方法来做到这一点？或者我是否应该认为这个足够干净（我感觉它不是）。

我确实需要将 s1 放在 x1 索引处，否则，我需要将 x1 存储为 x1 的参数strong>s1 并存储辅助地图以将 x1 与矢量中 s1 的位置联系起来（我会添加查看地图的成本每次访问 s1 或 s2，我想不惜一切代价避免）。

非常感谢您的帮助。

【问题讨论】：

我认为有很多关于如何使用向量的示例和参考资料。是的，有一个更清洁的方式，因为你的方式是一个错误。
如何使用reserve 和push_back 或emplace_back？
要么使用emplace_back 以避免无意义的构造，修复你的类以使其构造不会那么慢，或者使用std::vector<std::optional<X>>（或boost::optional）懒惰地构造实际元素。
或者使用地图，或者类似的容器。
@NeilButterworth：好点，我错过了一些关于这些需要如何在特定索引上的内容。听起来“嘿，我的容器不支持这个”可能是您使用错误的一个很好的指标。

标签： c++ vector size capacity

【解决方案1】：

您不能访问超出其大小的 std::vector。这似乎可行，但it is UB 最终会产生问题。

执行此任务的正常方法是使用地图，以便您只创建所需的元素。但是，找到第 n 个元素是 O(logn) 而不是 std::vector 的常数时间。

std::map<size_t, StructureSlowToBeCreated> myMap;

如果您确实需要恒定时间访问，则必须调整向量的大小。我知道您不想默认构造所有元素，因为这是一项耗时的操作。然后，您可以创建存储对象的其他元素的 std::vector。例如：

std::vector<std::optional<StrSlowToBeCreated>> myVec; // as suggested by GManNickG
std::vector<std::unique_ptr<StructureSlowToBeCreated>> myVec;

您可能可以根据对象大小在 optional 和 unique_ptr 之间进行选择。

【讨论】：

谢谢，使用 std::optional 的想法看起来优雅而整洁。
是的。 optional 的问题是您需要 C++17 或 boost。此外，可选项的大小大于它包含的对象的大小。使用unique_ptr稍微复杂一些，但是只需要C++11，unique_ptr的大小只有一个指针的大小。