vector 在将其元素的引用推回给自身时如何工作？答案

【问题标题】：How does vector work while pushing back a reference of its element to itself?vector 在将其元素的引用推回给自身时如何工作？
【发布时间】：2016-06-26 06:51:59
【问题描述】：

我首先声明string 中的vector，称为test。然后我 push_back string Hello 和 World 并让 a 成为 reference 的 test[0]。然后我 push_back a 到 test。但是，我分别在 push_back 之前和之后打印了a，并观察到a 在推入test 后什么都没有。为什么a 什么都不是？向量在将其元素的reference (a) 推回自身时如何工作？这是否意味着a 不再是reference 的test[0] ？
谢谢。

备注：如果我 push_back test[0] ，a 也变成了无。但是test[0] 仍然是“你好”。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
     vector<string> test;
     test.push_back("Hello");
     test.push_back("World");
     string& a = test[0];
     cout << "1"<< a << "\n";
     test.push_back(a);          //or : test.push_back(test[0]);
     cout << "2"<< a << "\n"; 
}

Live Demo

输出：

1Hello
2

更新：

我明白了，感谢下面的答案和 cmets。我打印了 test 的 size 和 capacity 并观察到它们都是 2 。执行test.push_back(a) 时，向量test 分配新内存并将其旧元素复制到新内存。因此 a ，它的旧元素的引用，变得未定义。

这是使用 reserve 的类似代码。我认为a 变为未定义的原因与我最初的问题相同。（如果我错了，请告诉我。）

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
     vector<string> test;
     test.push_back("Hello");
     test.push_back("World");
     string& a = test[0];
     cout << "1"<< a << "\n";
     cout << "size:" << test.size() << " capacity:" <<test.capacity() <<"\n";  
     test.reserve(3);       
     cout << "2"<< a << "\n"; 
}

输出：

1Hello
size:2 capacity:2
2

【问题讨论】：

在push_back 上，所有对向量元素的迭代器、指针和引用都将失效（除了您未测试的某些情况）

标签： c++

【解决方案1】：

test.push_back(a);          //or : test.push_back(test[0]);

添加a 的副本作为test 的最后一个元素。 a 是对 test 中元素的引用这一事实根本不相关。

在那次调用之后，a 可能是悬空引用。像在行中一样使用它

 cout << "2"<< a << "\n";

是未定义行为的原因。

另一方面，test[0] 返回对test 的第一个元素的引用。它可能是对与 a 引用的对象不同的对象的引用。

【讨论】：

谢谢。但是为什么a 的副本会使a 成为悬空引用？不就是“复制”吗？为什么引用 a 变得未定义？现在我将 test.push_back(a) 替换为 string b = a 。这不是将a 复制到b 就像我原来的问题一样吗？但是在将 a 复制到 b 之后，a 不是未定义而是“你好”（test[0]）。
std::vector::push_back 如果当前容量不足以容纳新元素，则可能需要分配内存。当它这样做时，它会在将旧对象复制/移动到新内存后删除旧内存。因此，对旧对象的引用可能会变成悬空引用。

【解决方案2】：

根据std::vector 定义，vector::push_back 使对容器的现有引用无效，string& a 变得未定义。见http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vector/push_back。

如果新的 size() 大于 capacity() 则所有迭代器和引用（包括过去的迭代器）都将失效。否则只有过去的迭代器无效。

由于您在推送a 之前不知道向量的容量是多少，因此您无法确定您的引用没有失效；这是未定义的行为，在某些情况下可能“有效”，但在其他情况下可以做任何事情。

【讨论】：