為什么 std::vector<bool> 沒有 .data() 嗎？

Question

C++11 23.3.7/1 中指定的std::vector<bool>特化沒有聲明data()成員（例如在此處和此處提到）。

問題是：為什么std::vector<bool>沒有.data() ？ 這與為什么bool s 的向量沒有連續存儲在內存中的問題完全相同。 不這樣做有什么好處？

為什么不能返回指向bool數組的指針？

Answer 1

為什么 std::vector 沒有 .data()？

因為std::vector<bool>在 1 個字節中存儲多個值。

把它想象成一個壓縮存儲系統，其中每個布爾值都需要 1 位。 因此，不是每個內存塊一個元素（每個數組單元一個元素），內存布局可能如下所示：

假設您想索引一個塊以獲得一個值，您將如何使用運算符[] ？ 它不能返回bool& （因為它將返回一個字節，它存儲多個bools ），因此您不能為其分配bool* 。 換句話說bool *bool_ptr =&v[0]; 不是有效代碼，會導致編譯錯誤。

此外，正確的實現可能沒有這種專業化並且不進行內存優化（壓縮）。 因此data()必須根據實現復制到預期的返回類型（或者標准應該強制優化而不是僅僅允許它）。

為什么不能返回指向布爾數組的指針？

因為std::vector<bool>不存儲為std::vector<bool>數組，因此不能以直接的方式返回指針。 它可以通過將數據復制到數組並返回該數組來做到這一點，但不這樣做是一種設計選擇（如果他們這樣做了，我會認為這可以作為所有容器的data() ，這會產生誤導） .

不這樣做有什么好處？

內存優化。

通常內存使用量減少 8 倍，因為它在單個字節中存儲了多個位。 准確地說， CHAR_BIT時間要少一些。