通过指针vs end（）访问std :: vector元素

Question

我需要能够通过指针访问（只读，不涉及调整大小或类似的东西） std::vector的元素。 例如，

std::vector<int> foo(10);
int *ptr_begin = &foo[0];

到目前为止一切顺利，这保证在当前标准（23.3.6.1）中有效：

向量的元素是连续存储的，这意味着如果v是一个向量，其中T是某种类型而不是bool，那么它服从所有0 <= n <v的身份＆v [n] ==＆v [0] + n 。尺寸（）​​。

因此，我们可以使用指针访问向量的所有元素，因为它们存储在连续的内存块中。 但是那个过去最后一个元素呢？ 我的意思是，执行此操作是合法的吗？

int *ptr_end = ptr_begin + foo.size()

（注意，我不是试图访问过去的最后一个值，只是为了定义一个指向它的指针 - 如果你愿意的话，相当于foo.end() ）。 该标准仅提到通过指针算术访问元素，但显然我们不访问任何元素。

（作为旁注，过去最后一些东西的存在的定义似乎与数组的基本概念紧密相关（参见例如5.7 / 5），但在整个标准中，它似乎是连续存储的概念和数组可以互换使用。我读错了吗？）

Answer 1

是的，只要您在比较中仅使用ptr_end ^*并且不尝试遵循它，这很好。 引用C ++ 11草案标准中的第5.7节关于使用指针的附加操作（强调我的）：

如果指针操作数和结果都指向同一个数组对象的元素， 或者指向数组对象的最后一个元素 ，则评估不应产生溢出; 否则，行为未定义。

在第5.9节中列出了关系运营商的类似规定：

如果两个指针指向同一数组的元素或超出数组末尾的指针，则指向具有较高下标的对象的指针会比较高。

至于vector的缓冲区是否算作上述目的的数组，§8.3.4规定：

数组类型的对象包含一个类型为T的连续分配的非空N个子对象集。

这与§23.3.6.1对vector说法是一致的：

矢量的元素是连续存储的

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由于指针是iterator ，因此使用标准库算法以及任意内存块作为输入时，这种方法就是一种方便的技巧。 例如，假设您要使用lower_bound算法，但您的数据存储在MFC CArray中：

CArray<int> someInts;
// populate and check for empty
int* begin = someInts.GetData();
int* end = begin + someInts.GetSize(); // for bounds-checking only; don't dereference
int* answer = std::lower_bound(begin, end, 100);

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^*还有其他一些合法的操作; 例如，因为你知道你的向量不是空的，你可以减去一个得到指向最后一个元素的指针。 重要的是不要取消引用。

Answer 2

你应该记住std::vector::data() ，它明确地给你指向这个连续内存的指针。 所以是的，只读操作是可用的（如果你没有将它们与其他矢量方法混合，可以在下面进行一些重新分配等）。

我甚至会更进一步 - 改变std::vector::data()下的内存内容也应该是合法的。

Answer 3

是的，将结果形成一个过去的元素是合法的。 尊重它是不合法的。 标准草案甚至还有一个脚注，其中指出“实现只需要在对象结束后提供一个额外的字节（可能与程序中的另一个对象重叠），以满足”超过最后一个元素“的要求” 。 您也可以使用它进行指针数学运算（至少在处理指向数组的指针时可以执行的所有法律操作）。