C++11 中访问指向 std::vector 中元素 n 的指针的标准方法是什么？

Question

C++11 中访问指向元素 n 的指针的标准方法是什么 std::vector？

vec.data() + n

或

&vec[n]

想到了。

Answer 1

"The standard way" 不存在，您的问题中的两种方式都可以正常工作，并且这里没有与性能相关的问题。但可能还有其他情况需要考虑：错误处理、静态分析警告、可能超载 operator &、用不同类型替换 std::vector 的能力。

1. 静态分析。当你使用第一个版本时，clang-tidy throws

   warning: do not use pointer arithmetic [cppcoreguidelines-pro-bounds-pointer-arithmetic]
   vec.data() + 1;
              ^
   

   在你身上（当然前提是启用了这个特定的检查）。这不是最严重的问题，但为了完整起见，当您使用第二个版本时不会出现此警告。

2. 将 std::vector 替换为另一种连续容器类型，或者如果您编写模板（您基本上希望对类型的要求尽可能小）。那么，

   auto *ptr = vec.data() + n;
   

   要求 .data() 成员函数存在并执行您期望它执行的操作。示例：Llvm 的 SmallVector 模板（针对较少的分配进行了优化）没有 data() 但它确实有 operator []。我认为由于这个原因，

   auto *ptr = &vec[n];
   

   更可取。不可否认，另一种向量类型同样可以重载 operator()(...) 而不是 [] （或者根本没有重载运算符），但这可能比 .data() + n 方法更容易跨某些函数修复.

因此让我考虑以下两个问题的第二个版本。

2. 错误处理：当你需要检查向量的大小是否至少为n + 1:

   auto *ptr = vec.size() > n ? &vec[n] : nullptr;
   

   需要与 std::vector 本身的支票进行比较：

   try {
       auto *ptr = &vec.at(n);
        // Do stuff with ptr
   } catch (const std::out_of_range&) { /* ... */ }
   

   这里哪个更好在很大程度上取决于特定于项目和上下文的情况（是否启用了异常，向量的大小是否是某些范围的先决条件等），因此通常 select一。了解这些选项是件好事。

3. 超载operator &。在应该在不同上下文中重用的代码中，这样做并没有什么坏处

   auto *ptr = std::addressof(vec[n]);
   

   因为这与此运算符的恶意重载配合得很好。

结合以上场景，选择最适合具体情况的方法。