C++中的std :: vector到底是什么？

Question

到目前为止,我发现,我完全不了解std :: vector的本质.

让我解释:

矢量是可以增长的,对吧？这意味着,在内部它必须以某种方式动态分配/重新分配内存.像这样的东西:

class vector {
private:
    int *data;
};

好的.但是这样的定义意味着如果我们通过引用或值将std :: vector传递给另一个函数 - 这两种类型的参数传递之间没有区别,并且两个函数都能够修改数据(除非vector是作为const传递).

但!我尝试了以下内容,但我的想法失败了:

void try_to_modify(vector<int> v) {
    v[2] = 53;
}

int main() {
    vector<int> v(3);
    v[2] = 142;
    try_to_modify(v);
    cout << v[2] << '\n';    // output is: 142

    return 0;
}

那真相在哪儿？什么std :: vector真的是？

谢谢.

Answer 1

std :: vector是一个容器,它在内部管理其内存并提供自定义复制构造函数.在此复制构造函数中,将分配新内存并复制现有数据,这使其成为一项昂贵的操作.如果要在不复制包含数据的情况下传递矢量,则可以通过const引用传递,例如const std::vector<int>&.

我们来看看如何实现像std :: vector这样的基本容器.

template <typename T>
class MyVector
{
public:
    MyVector (int size)
    : data_ (new T[size])
    , size_ (size)
    {}

    ~MyVector ()
    {
        delete [] data_;
    }

 private:
    T* data_ = nullptr;
    int size_ = 0;
};

如果我们复制这样的对象,我们将遇到两个问题.首先,正如您所注意到的,内存将指向相同的位置.其次,我们将有两个析构函数将破坏相同的内存,从而实现双重释放.所以,让我们添加一个复制构造函数,每当复制时都会调用它.

MyVector (const MyVector& other)
: size_ (other.size_)
{
    data_ = new T[size_];
    std::copy (other.data_, other.data_ + size_, data_);
}

MyVector& operator= (const MyVector& other)
{
    // allocate and copy here to allow for self-assignment
    auto newData = new T[other.size_];
    std::copy (other.data_, other.data_ + size_, newData);

    delete [] data_;

    size_  = other.size_;
    data_ = newData;

    return *this;
}

这就是std::vector内部运作的方式.