c++ - 两个 std::vectors 指向几乎相同的数据，这可能吗

Question

我有一个算法需要一个std::vector(称之为A)。但是，我已经有了带有 N + 2 条目的 B，我基本上想要传递 B.data() + 2，所以算法从 B 中获取最后的 N 条目。如果 A 被修改，那么 B 也会被修改。

当使用 double* 指针时，我应该如何做到这一点是非常清楚的，但这是否也可以用 std::vector 实现？我的意思是， vector 的好处是它可以为我处理内存，我现在想要的是禁止它(如果 B 或 A 被销毁，它们应该保持指向的数据不变)。

像这样:

std::vector< double > B({1,2,3,4,5});
std::vector< double > A(B.data() + 2, B.size() - 2);

// A and B share data now. A is 3, 4, 5

我知道可以通过采用一对迭代器来更好地为此目的设计算法，但这不在我手中。

更新

(评论里有人想看签名，这里是)

nlopt::result nlopt::opt::optimize(std::vector<double> &x, double &opt_f);

然而，我的初衷是非常聪明，让算法直接优化我的 vector B，所以我最终得到的结果是这样的:

std::vector< double > B(N + 2);
// do something with it here, like put initial values

std::vector< double > A( B.begin() + 2, B.end() );
optimize( A );

std::copy(A.begin(), A.end(), B.begin() + 2);

我真的不担心这个解决方法，我还在 nlopt 的文档中读到，如果使用 C++ 接口(interface)而不是 C 接口(interface)， vector 无论如何都是内部拷贝很多次.

但是，这个例子确实让我对算法界面设计大开眼界，值得花一些时间浏览例如boost 库，如 range 等。

Answer 1

其实我在一个项目中遇到过类似的问题，这是我想出的解决方案:

#include <iterator>
#include <type_traits>

/** \brief Provides an interface to random accessible ranges
  * \tparam RAIterator must be a random access iterator
  *
  * This class doesn't allocate any memory by itself and
  * provides only an interface into the data of another
  * container.
  * \attention Keep in mind that although all methods are
  * \c const, the returned RAIterator might not be a \c const_iterator
  * at all. It is your responsibility to make sure that
  * you don't invalidate the given range while working on it.
**/

template <class RAIterator>
class Slice
{
public:
    //! Typedef for convenience when working with standard algorithms
    typedef RAIterator iterator;

    //! Alias to the iterator's reference type
    typedef typename std::iterator_traits<RAIterator>::reference reference;

    //! Creates the slice.
    //! \param first, last a valid range
    Slice(RAIterator first, RAIterator last) : first(first), last(last){}

    //! Creates the slice.
    //! \param first iterator to the first element
    //! \param length of the range [first, first+length)
    //! \remark if length is negative, an empty slice is assumed.
    Slice(RAIterator first, int length) : 
        first(first), 
        last( length > 0 ? first + length : first)
    {}

    //! The default constructor is deleted, as it would resemble an empty slice
    Slice() = delete;

    ///@{
    //! \brief Defaulted construcors.
    Slice(const Slice&) = default;
    Slice(Slice&&) = default;
    Slice& operator=(const Slice&)= default;
    Slice& operator=(Slice&&)= default;
    /**@}*/

    //! Returns an iterator to the begin of the range
    RAIterator begin() const{ return first; }

    //! Returns an iterator to the end of the range
    RAIterator end()   const{ return last;  }

    //! Returns the size of the slice.
    typename std::iterator_traits<RAIterator>::difference_type size() const{
        return std::distance(first, last);
    }

    //! Provides random access for the values interfaced by Slice
    reference operator[](size_t index) const { return first[index]; }

private:
    RAIterator first; //!< begin of the range
    RAIterator last;  //!< end of the range
};

/** \brief Creates a slice from the given range
  * \tparam RAIterator should be an random access iterator
  * \returns a slice [first,last)
  * \param first, last is the range
**/
template <class RAIterator>
Slice<RAIterator> make_slice(RAIterator first, RAIterator last){
    return Slice<RAIterator>(first, last);
}

现在您可以像示例中那样使用 Slice:

std::vector< double > B({1,2,3,4,5});
Slice A(B.begin() + 2, B.size() - 2);
A[0] = 5;
// B == {1,2,5,4,5}

编辑:如果您想要更成熟的切片，请使用 boost::adaptors::slice如果可能的话。