成对向量和包含两个元素的结构向量的存储器布局的差异 - C ++ / STL

Question

test1和test2的内存布局是否相同？

std::vector<std::pair<int,int> > test1;
std::vector<mystruct>       test2;

其中mystruct定义为：

struct mystruct{
  int a;
  int b;
 };

Answer 1

逻辑上， std::pair<int, int>应该被定义。

然而，标准上没有任何相关内容，而且完全没有保障。 您可以查看编译器中的头文件来确认，但这并不能证明什么。

注意：如果您认为不这样做是荒谬的，我可以举例说明如何定义它。 想象一下在使用std::pair的其他stl模板类中，他们觉得在对中有一个指向包含该对的节点的指针是方便的（出于任何原因）。 这样，他们可以在内部添加指向对类的指针，同时不违反任何规则。 你的假设会造成严重破坏。 我会说他们不太可能做这样的事情，是的，但只要他们没有被迫采用这种布局，任何事情都可能发生。

Answer 2

如果你在cplusplus.com上看到，你会发现这是一对的结构：

template <class T1, class T2> struct pair
{
  typedef T1 first_type;
  typedef T2 second_type;

  T1 first;
  T2 second;
  pair() : first(T1()), second(T2()) {}
  pair(const T1& x, const T2& y) : first(x), second(y) {}
  template <class U, class V>
    pair (const pair<U,V> &p) : first(p.first), second(p.second) { }
}

完全相同，我会说，除了一些事实：好吧，从对与std容器兼容的事实开始，例如，映射。 此外，这些对已经制作好了，并且已经有了构造函数。

编辑：我也忘了提到你将拥有std :: make_pair，允许你跳过分配内存并在结构中创建自己的对，并且你也定义了一些比较和赋值运算符。

Answer 3

是的，至少在发布模式下它的大小相同。

你不应该使用这些知识做一些记忆诡计，原因有两个：

1）std使用了很多额外的调试工具。 这使得类的大小在调试和发布模式下有所不同。 所以很可能std :: pair在调试模式下更大。

2）std可能会在内部发生变化。 无法保证std :: pair不会在不同的std版本中更改它的内存布局。 因此，如果您依赖于此，您必须忍受有一天它可能不再起作用的恐惧。

Answer 4

在std::pair任何合理实现中，它们将具有相同的布局。 但这引出了为什么重要的问题？ 你不应该从一个到另一个进行二进制赋值。

您可以直接或通过子类化将结构构造函数添加到结构中。 您还可以添加以相反方式执行转换的方法。

struct mystruct{
  int a;
  int b;

  mystruct(const std::pair<int,int> &rhs) { a=rhs.first; b=rhs.second; }
  std::pair<int,int> as_pair() { return std::make_pair(a, b); }
 };