reserve（）在STL中实现std :: vector

Question

从“The C ++ Programming Language，4th ed。，Bjarne Stroustrup”一书中考虑std :: vector :: reserve（）的这种实现：

template<class T, class A>
void vector<T,A>::reserve(size_type newalloc)
{
    if (newalloc<=capacity()) return;
    vector_base<T,A> b {vb.alloc,newalloc};          // get new storage
                                                     // (see PS of question for details on vb data member)

    T* src  = elem;                                  // ptr to the start of old storage
    T* dest = b.elem;                                // ptr to the start of new storage       
    T* end  = elem+size();                           // past-the-end ptr to old storage
    for (; src!=end; ++src, ++dest) {
        new(static_cast<void*>(dest)) T{move(*src)}; // move construct
        src–>~T();                                   // destroy
    }

    swap(vb,b);                                      // install new base (see PS if needed)
} // implicitly release old space(when b goes out of scope)

注意，在循环中，对于向量中的每个元素，至少对ctor和dtor进行一次调用（如果元素的类具有基数，或者如果类或其基数具有带有ctors的数据成员，则可能触发更多此类调用） 。 （在本书中，for循环实际上是一个单独的函数，但为了简单起见，我将其注入reserve（）。）

现在考虑我建议的选择：

template<class T, class A>
void vector<T,A>::reserve(size_type newalloc)
{
    if (newalloc<=capacity()) return;
    vector_base<T,A> b {vb.alloc,newalloc};    // get new space

    memcpy(b.elem, elem, sz);                  // copy raw memory
                                               // (no calls to ctors or dtors)

    swap(vb,b);                                // install new base
} // implicitly release old space(when b goes out of scope)

对我来说，似乎最终结果是相同的，减去对ctors / dtors的调用。

是否存在这种替代方案失败的情况，如果是这样，那么缺陷在哪里？

---

PS我认为它不太相关，但这里是vector和vector_base类的数据成员：

// used as a data member in std::vector
template<class T, class A = allocator<T> >
struct vector_base {                    // memory structure for vector
     A alloc;       // allocator
     T* elem;       // start of allocation
     T* space;      // end of element sequence, start of space allocated for possible expansion
     T* last;       // end of allocated space

     vector_base(const A& a, typename A::size_type n)
         : alloc{a}, elem{alloc.allocate(n)}, space{elem+n}, last{elem+n} { }
     ~vector_base() { alloc.deallocate(elem,last–elem); } // releases storage only, no calls 
                                                          // to dtors: vector's responsibility        
     //...
};

// std::vector
template<class T, class A = allocator<T> >
class vector {
     vector_base<T,A> vb;            // the data is here
     void destroy_elements();
public:
     //...
};

Answer 1

这可能会失败：

• 只有拥有POD向量时， memcpy()才有效。

• 它将失败所有其他类型的对象，因为它不尊重它复制的对象的语义（复制构造）。

问题示例：

• 如果对象的构造函数设置了一些内部成员的内部指针，则memcpy()将复制原始指针的值，该指针将无法正确更新并继续指向将要释放的内存区域。
• 如果对象包含shared_ptr ，则对象计数将变得不一致（ memcpy()将复制指针而不增加其引用计数，然后swap()将确保原始共享指针将在b中，这将被释放，因此共享指针引用计数将递减）。

正如TC在评论中指出的那样，只要向量存储非POD数据， memcpy()产生UB（未定义的行为）。