C++ 在向量中插入元素是否会损坏指向该向量的指针？

在一个模拟逻辑门的程序中，我从使用阵列转换而来

node N[1000];

到向量

vector<node> N;

向量N；

在使用矢量之前，我的程序工作得很好，但现在它打印错误的结果，所以我尝试调试，发现错误发生在这里：

node* Simulator::FindNode(string h)
{
    int i;
    for(i = 0; i < NNodes; i++)
    {
        if (N[i].getname() == h)
        {
            return &N[i];
        }
    }

    node n ;
    N.push_back(n);
    N[NNodes].setname(h);
    NNodes++;
    return &N[NNodes-1]; //why?because of NNodes++  
}

// ...

node* inp1;
node* inp2;
node* out;
string NodeName;

inp_file >> NodeName;
inp1 = FindNode(NodeName);
s1 = inp1;

inp_file >> NodeName;
inp2 = FindNode(NodeName); //inp1 is destroyed here 

inp_file >> NodeName;
out = FindNode(NodeName); //inp2 and inp1 are destroyed here 

node*模拟器：：FindNode（字符串h）
{
int i；
对于（i=0；i>节点名；
inp1=FindNode（节点名称）；
s1=inp1；
inp_文件>>节点名；
inp2=FindNode（NodeName）//inp1在这里被破坏了
inp_文件>>节点名；
out=FindNode（节点名称）//inp2和inp1在这里被破坏

第一次调用

FindNode

时，第一个指针inp1指向正确的位置，即

&N[0]

第二次调用

FindNode

时，第一个指针inp1指向垃圾，第二个指针inp2指向正确的位置

&N[1]

第三次调用

FindNode

时，第一个和第二个指针（

inp1

，

inp2

）都指向垃圾！第三个指针指向正确的位置

为什么会发生这种情况？

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当我向vector中插入项时，vector是如何工作的？我应该使用哪种指针指向vector项？

是的，它可以重新分配整个缓冲区，使所有指向旧位置的指针无效

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您可以通过预分配来限制这一点，但这实际上只是性能提升。更好的方法是使用索引而不是原始指针。

当一个向量增长时，它会被重新分配，这会有效地使指向向量元素的所有指针无效

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如果事先知道向量中有多少元素，可以使用该方法预先分配空间。

返回指向内部STL成员的指针可能不是最好的主意。当您将一个对象交给STL容器时，您基本上放弃了对它的控制。您告诉STL它可以在它认为合适的时候移动它，以维护容器给您的承诺。像Steven Sudit提到的那样，返回节点所在的索引是一个更好的主意

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获得索引后，可以创建一个函数，返回感兴趣的节点内容的副本。通过这种方式，您还可以使用STL容器维护数据封装，不允许任何其他人修改其内容。

是的，插入将使重新分配时指向向量元素的旧指针无效。如果您想非常努力地使用稳定指针，可以从vector切换到deque。它提供了一个与vector非常相似的接口，可以在不重新分配的情况下增长，并通过分配更多的块来移动以前的内容

使用deque而不是矢量所付出的代价是在随机访问上多了一层间接寻址。根据您的使用情况，这可能是完全不相关的。如果需要，您应该使用迭代器对整个deque进行迭代。这和在向量上迭代一样快

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收益是：零再分配

假设您需要编写基于数组的代码，以便在必要时可以重新调整数组的大小

想象一下你会怎么做

想象一下陈旧的指针会发生什么

重写代码以使用索引而不是指针，或者根据需要确保不会发生重新分配。

一些事情

首先，据我所知，

NNodes

只是跟踪大小。但是你有

std:：vector:：size（）

来解决这个问题。然后使用它来获取最后一个插入的元素，但您只需使用

std:：vector:：back（）

即可：

return&N.back（）

另外，您的参数是通过值传递的，而它可能应该通过常量引用传递：
conststring&h
。这避免了不必要的副本，并且通常*您应该通过常量引用而不是通过值来传递内容

这很糟糕：

node n;
N.push_back(n);
N[NNodes].setname(h);

节点
可能应该有一个构造函数，该构造函数接受一个
常量字符串&
，并在初始化期间设置名称。这样，您就永远不会有没有名称的节点，如：

node n(h);
N.push_back(n);

或更简洁：

N.push_back(node(h));

好多了

其次，是的，
vector
可以使指向元素的指针无效；也就是说，当载体的容量需要增加时。如果可以，
reserve（）。在你的情况下，你不能，所以你可以走两条不同的路线

第一条路线是。不要直接指向对象，而是将它们的索引放入数组中。注意，虽然它们的地址可能会改变，但它们在向量中的位置不会改变。您需要
Simulator:：FindNode
返回一个
size\u t
，并返回
N.size（）-1
。添加一个成员，比如
node&GetNode（size\u t index）
，它只返回N[index]（如果愿意，将进行错误检查）。现在，每当您需要一个成员时，将该成员的索引交给
GetNode
，您就会得到该节点的引用

另一种方法是更换容器。例如，您可以使用
deque
。它没有连续的存储，但很像
vector
push_-back
和
pop_-back
仍然是O（1），并且它仍然具有良好的缓存一致性。（顺便说一句，
deque
用连续存储交换了在O（1）时间内
push_front
和
pop_front
的能力）

重要的是，
deque
在从任意一端进行推送或弹出操作期间不会使指针无效。它通过一种向量列表混合方式工作，在这里你可以得到
void foo(const std::string& s)
{
    std::string ss(s); // make a copy, use copy
}

void foo(std::string s) // make a copy, use copy
{
}