比較std :: vector的指針以檢查相等性是否安全？

Question

一次，我創建了一個指向std::vector的指針，然后我對該向量做了一些push_back ， reserve ， resize操作，在這樣的操作之后，將指針與該向量的地址進行比較以檢查是否安全指針指向該向量，因為可能存在一些內存重新分配。

例如

std::vector<int> vec;
vector<int>* pVec = &vec;
vec.reserve(10000);
assert(pVec == &vec);
vec = anotherVec;
assert(pVec == &vec);

更重要的是，將指針與向量的第一個值進行比較是否安全？ 例如：

std::vector<int> vec(1,0);
int* p = &vec[0];
// some operation here
assert(p == &vec[0]);

正如我自己測試的那樣，第一種情況似乎是安全的，而第二種情況則不然，但我不能確定。

Answer 1

std::vector<int> vec;
vector<int>* pVec = &vec;
vec.reserve(10000);
assert(pVec == &vec);

是安全的。

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std::vector<int> vec(1,0);
int* p = &vec[0];
// some operation here
assert(p == &vec[0]);

不安全

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第一個塊是安全的，因為即使內容發生變化，地址vec也不會改變。

第二個塊不安全，因為vec[0]的地址可能會改變; 例如，當vec調整自身大小時 - 例如，當你將元素推送到它時。

Answer 2

似乎第一種情況是安全的，而第二種情況則不然

那就對了。 在第一個“情境”中，無論reserve調用如何， vec對象本身都保留在內存中的任何位置，這可能會將托管元素移動到動態內存的另一個區域。 這是因為在第二種情況下可以移動指針可能無法比較的元素。

Answer 3

只要不進行搬遷 ，第二種情況就是安全的。 如果您在獲得指針之前知道了預先需要的大小並使用reserve() ，那么它是非常安全的，您可以節省一點性能（一個較低的間接級別）。

但是，任何使用push_back()的添加都可能超出分配的空間並使指針無效。 std::vector已經過優化，如果可能的話，會嘗試在同一位置分配更多的內存（因為它可以節省復制數據），但你無法確定。

就此而言，不是采用指針，而是可以使用迭代器，因為向量上的迭代器的行為與指針完全相同（並且沒有性能影響），具有更多的類型安全性。

Answer 4

vector<int>* pVec = &vec; 對std::vector<int>對象的地址進行操作，該對象有效直到范圍。 vec = anotherVec; 不會改變vec的地址，因為這里調用了std::vector的operator = 。 因此，兩個assert(pVec == &vec); 成功通過。

在int* p = &vec[0]; 這取決於：看到Iterator invalidation 。

Answer 5

第一種情況確實是安全的，因為矢量對象的地址沒有變化的危險。 第二種情況是安全的，只要沒有重新分配（使用std :: vector :: capacity成員函數可以跟蹤重新分配），否則它是未定義的或實現定義的，具體取決於語言的版本。 有關更多信息， 請參閱此答案。 因為同樣的限制適用於那種情況。