C++ STL Vector 相当于 Rust 中的 set_len()

Question

TL;博士:

如何调整(调整 length 和 capacity 的)C++ STL vector 没有任何初始化 ?垃圾值是可以接受的!

问题

我知道 STL Vector 有 resize()方法，但此方法涉及初始化 ，这可能是不必要的。

此外，我发现了一个 set_len() Rust 中的函数正是我想要的。 C++ STL有没有办法(甚至是hacky)来实现这一点？
set_len()可以找到 Rust 中的文档 here .

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我知道设置大于 vector 容量的长度是未定义的行为 ，而且我必须非常小心(unsafe fn，果然如此)，但我说的是那些 the_new_length_i_am_setting <= vec.capacity()是 保证 (我已经 reserved() 正确)。

我真的不在乎那些额外的空格会填充什么值(垃圾是可以接受的)，因为之后我会仔细手动覆盖它们。 malloc() 之间的区别和 calloc()是我所说的一个完美的类比。

我的用例:存储来自多个 read() 的字节s 或 recv() s 直接调用同一个 vector ，而不使用额外的数组/缓冲区。 (我在 Rust 的 Vec 中使用 reserve() 然后 set_len() 实现了这一点，但我未能在 C++ STL 的 set_len() 中找到 vector 的等效函数。

为了让事情更容易理解，我基本上是尝试使用 vector在仅接受数组的 Linux 系统 API 上。调用realloc()在 malloc() -ed 数组肯定会做同样的事情，但它很容易出错，尤其是在处理索引时。

Answer 1

前言(可能很长，但很重要)

您可能会说“垃圾值”是可以接受的，但事实并非如此。因为当人们说他们的 C++ 代码中有垃圾值时，他们实际上并没有，他们实际上有未定义的行为。而且你不应该掉以轻心未定义的行为。请允许我引用 another answer of mine :

void foo();
void bar();

void test(bool cond)
{
    int a; // uninitialized

    if (cond)
        a = 24;

    if (a == 24)
        foo();
    else
        bar();
}

用 true 调用上述函数的结果是什么? false 怎么样？ ?
test(true)将明确调用 foo() .
test(false) 呢？ ?如果你回答:“这取决于变量 a 中的垃圾值，如果是 24，它将调用 foo，否则它将调用 bar”，那么你完全错了。

如果您调用 test(false)程序访问一个未初始化的变量并具有未定义的行为，它是一个非法路径，因此编译器可以自由假设 cond绝不是 false (因为否则程序将是非法的)。令人惊讶的是，启用优化的 gcc 和 clang 实际上做到了这一点， generate this assembly对于功能:

test(bool):
        jmp     foo()

这个故事的寓意是UB就是UB。不要依赖任何一种行为。访问未初始化的变量或内存不会导致垃圾值，它会导致 UB，结果可能非常糟糕，非常令人惊讶且难以调试。

回到你的问题:不， std::vector 没有办法分配您可以访问的未初始化内存。 IE。这是 UB，你应该 100% 不这样做:

std::vector<int> v = ...;

v.reserve(v.size() + 100);

v[v.size()] = 11; // Access beyond vector's size,
                  // Undefined Behavior even if you reserved memory for it

I am aware that setting a length that is larger than the vector's capacity is undefined behavior

不，这不对:

std::vector::resize

void resize( size_type count );

Resizes the container to contain count elements.

If the current size is less than count, additional default-inserted elements are appended

当然，这样做的缺点是元素将被默认插入。但正如我所说，在 std:::vector 中没有办法解决这个问题。

即使没有 std::vector，理论上也不可能做你想做的事。 . C++ 中的对象生命周期规则存在一个长期存在的问题(尽管事实上它在实践中被忽略了)。有论文 p0593r2它试图解决这个问题。但即使在标准中采用了解决方案，您仍然需要实现自己的容器以允许并执行您想要的操作。