c++ - C++ vector 中的新手

Question

我正在尝试了解 vector 的工作原理。根据我的阅读，它们是一个可以用作数组的类，具有许多有用的函数来处理其元素。所以我尝试创建一个包含 B 类 vector 的 A 类 vector 。这是代码:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class B
{
  public:
    B()
    {}
    void print()
    {
        cout<<"The mighty ";
    }
    ~B()
    {}
};

class A
{
B b;
vector<B> Blist;
public:
    A()
    {
        cout<<"An A!"<<endl;
    }
    void pushb()
    {
        Blist.push_back(b);
    }
    void printb()
    {
        Blist[7].print();
    }
    void print()
    {
        cout<<"Kass Company"<<endl;
    }
    ~A()
    {
    }
      };


int main(void)
{
vector<A> Alist;
A a, b, c;
Alist.push_back(a);
Alist[1].printb();
Alist[1].print();
return 0;   
}

嗯，我的问题是……它工作正常。如果 vector 像数组一样工作，那么被推回的第一个对象不应该获得 vector 的 0 位置吗？结果，Alist[1] 或 Blist[7] 中没有对象，程序不应该运行失败吗？提前致谢!

Answer 1

Well, my problem is that... it works fine

好吧，事实上它不应该，因为你正在访问这两个 Alist和 Alist::Blist超出他们的范围。

If vectors work like arrays shouldnt the first object that gets pushbacked get the 0 position of the vector?

std::vector<T>::push_back函数将一个元素附加到 vector 的末尾，因此被推回的元素的索引为 size() - 1 (在推送之后，例如旧的 size() )。

检查你的边界

使用 std::vector 时，您有责任检查您尝试访问的边界。您可以使用 std::vector<T>::size()对于此检查，或函数 std::vector<T>::at(size_t)正如 Jarod42 所说。有关详细信息，请参阅 STL 文档:http://www.cplusplus.com/reference/vector/ .

为什么它似乎仍然有效

您遇到了未定义的行为，但它似乎仍然可以正常工作。为什么？

好吧， vector 在内部包含一个指向动态分配内存的指针，其中包含 vector 内容。该类封装了所有讨厌的内存管理(调用 new、delete、调整数组大小等)。当你打电话时 std::vector<T>::operator[](size_t) ，例如 Alist[1] ，它简单地归结为取消引用给定索引处的内部数组(没有绑定(bind)检查)。

使用错误的索引，您最终会读取超出分配区域末尾的一些内存，其中不包含任何有意义的数据，并且可能未初始化或清零。总之，当你做 Alist[1] ，你得到一些垃圾内存解释为 A实例。

现在为什么要这么做 Alist[1].print()不崩溃？因为函数 A::print()没有使用类(class)成员，而是做 a->print()根本不使用 a内容。

你可以使用这个程序来验证这一点(请不要实际使用它，它只是为了演示):

int foo = 0xDEADBEEF;
A& z = static_cast<A&>(*((A*) &foo));
z.print();

这段代码只是简单的使用了整数值foo占用的内存作为A实例(很像您在越界访问 vector 时使用未初始化的内存)，并调用 A::print()功能。

您可以自己尝试一下，效果如预期!这是因为这个成员函数不需要使用实例的实际内存内容，无论z|都会运行。是否指向垃圾。

如何调试和检查这个程序

使用 valgrind ( http://valgrind.org/ )。确实。使用 valgrind的 memcheck ，你可以追踪无效的读写(以及其他内存相关的东西):

you$ valgrind --tool=memcheck a.out

==1785== Memcheck, a memory error detector
==1785== Copyright (C) 2002-2013, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==1785== Using Valgrind-3.9.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==1785== Command: ./a.out
==1785==
An A!
An A!
An A!
==1785== Invalid read of size 8
==1785==    at 0x400F14: std::vector<B, std::allocator<B> >::operator[](unsigned long) (stl_vector.h:771)
==1785==    by 0x400E02: A::printb() (main.c:34)
==1785==    by 0x400C0D: main (main.c:51)
==1785==  Address 0x5a12068 is 8 bytes after a block of size 32 alloc'd
==1785==    at 0x4C28965: operator new(unsigned long) (in /usr/lib64/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==1785==    by 0x4022E5: __gnu_cxx::new_allocator<A>::allocate(unsigned long, void const*) (new_allocator.h:104)
==1785==    by 0x401D20: std::_Vector_base<A, std::allocator<A> >::_M_allocate(unsigned long) (in /home/amonti/.local/share/people/temp/a.out)
==1785==    by 0x4013F8: std::vector<A, std::allocator<A> >::_M_insert_aux(__gnu_cxx::__normal_iterator<A*, std::vector<A, std::allocator<A> > >, A const&) (vector.tcc:345)
==1785==    by 0x401017: std::vector<A, std::allocator<A> >::push_back(A const&) (stl_vector.h:913)
==1785==    by 0x400BF4: main (main.c:50)
==1785==
The mighty Kass Company
==1785==
==1785== HEAP SUMMARY:
==1785==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==1785==   total heap usage: 1 allocs, 1 frees, 32 bytes allocated
==1785==
==1785== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==1785==
==1785== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==1785== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 3 from 3)

在此跟踪中，valgrind 在 main.c:34 处检测到无效读取(大小为 8，因为您正在读取 64 位平台上的指针) :

Blist[7].print();

这样你就可以验证你做错了什么。