C++

Question

我有两个关于矢量的问题。

假设我有一个多维向量如下：-

vector< vector<int> > A;

则A[0]、A[1]等都是向量。 A 中的向量是如何存储的？我 A[0] 和 A[1] 向量的什么信息存储在 A 中？并重新分配单个向量的内存，例如 A[2] 也会导致 A 的重新分配？
其次，我试图查看向量的地址如何随着重新分配而变化。我使用了以下代码：-

代码：

vector<int> A;
int* x ;
int* y ;

vector<int>* ad;
vector<int>* bd;

for(int i = 0 ; i < 10000; i++){

    A.push_back(i);
    if(i == 2){
        y = &A[0];
        ad = &A;
    }
    x = &A[0];
    bd = &A;    

}

我发现，即使 A[0] 的地址发生变化，A 的地址也不会发生变化。这是意料之中的，因为矢量通过使用 new 和 delete 在后台工作。但我的问题是地址 &A 中存储了多少关于向量的信息（或哪些信息）（考虑到 &A 的地址不会改变）。这也是我对第一个问题的疑问。

我正在尝试更好地理解默认情况下向量的工作方式。

Answer 1

关于vector的地址：A的地址没有变化，不是因为A是vector，而是因为没有[=29] =] 变量的地址在您定义它的函数（或者更确切地说，您的函数的特定调用）正在执行时发生变化。我认为您可能将 A 的地址（在您的示例中为 ad、bd）与 A 用于存储向量元素的地址（在您的示例中基本上是 x 和 y）混淆了。向量分配、取消分配或重新分配存储。

请注意，A[0] 不是您定义的变量。它是 A.operator[] 调用的结果；所以它的位置可以改变。

关于 &A 中实际存储的内容：这有点复杂。您需要查看 C++ 安装中的头文件 vector。或者看看 webpage for std::vector at cppreference.com 可能会更好。请注意，有很多模板，一些 subclassing，以及一些明确的模板特化，所以就像我说的 - 复杂。您可能需要重新考虑您是否真的想深入了解这个容器作为一般规则是如何工作的，或者 class' public 方法和 sizeof() 这个数字现在已经足够了。

Answer 2

how much information (or which information) about the vector is stored in the address &A

您假设向量的数据与向量对象本身分开存储是正确的 - 通常在动态内存中。

矢量对象本身需要知道的三件事是

矢量数据的位置 - 我们需要它来执行 [] 运算符，
当前分配的大小 - 我们需要它来知道何时增长数组，并且
实际放入向量中的元素数量 - 我们需要它来知道 push_back 的位置以及从 [=13] 到 return 的内容=].

不同的实现是可能的，在矢量对象本身中存储尽可能少的单个指针。然而，一个典型的实现存储了一个指向分配块开始的指针，一个指向分配块活动部分末尾的指针，以及一个指向分配块末尾的指针。

Answer 3

我是c++和STL的初学者，所以我只是用一些简单的代码来测试你的问题；首先，我有这些代码：

std::vector<int> tmp;
std::cout << sizeof(tmp) << " " << tmp.size() << " " << tmp.capacity << std::endl;

输出是：

12 0 0

然后，我们向向量中插入一些值

for(int i = 0; i != 10; ++i) tmp.push_back(i);
std::cout << sizeof(tmp) << " " << tmp.size() << " " << tmp.capacity << std::endl;

输出是

12 10 16

那么，我们可以得出结论，vector只是保留了一个指针，所以sizeof()的结果并没有改变。所以，你的问题的答案是，子向量的push_back不会导致父向量的重新分配（我不知道如何表达这两个向量的作用）。有一些简单的代码：

std::vector<int> v1(10);
std::vector<int> v2(10);

int i;
for(i = 0; i != 10; ++i)
    v1[i] = i;
for(i = 0; i != 10; ++i)
    v2[i] = i;

vv.push_back(v1);
vv.push_back(v2);

std::cout << "v1 capacity: " << v1.capacity() << "  v1 size: " << v1.size() << std::endl;
std::cout << "v2 capacity: " << v2.capacity() << "  v2 size: " << v2.size() << std::endl;
std::cout << "vv capacity: " << vv.capacity() << "  vv size: " << vv.size() << std::endl;

for(i = 10; i != 20; ++i)
    v1.push_back(i);
for(i = 10; i != 20; ++i)
    v2.push_back(i);

std::cout << "v1 capacity: " << v1.capacity() << "  v1 size: " << v1.size() << std::endl;
std::cout << "v2 capacity: " << v2.capacity() << "  v2 size: " << v2.size() << std::endl;
std::cout << "vv capacity: " << vv.capacity() << "  vv size: " << vv.size() << std::endl;

输出：

v1 capacity: 10  v1 size: 10
v2 capacity: 10  v2 size: 10
vv capacity: 2  vv size: 2
v1 capacity: 20  v1 size: 20
v2 capacity: 20  v2 size: 20
vv capacity: 2  vv size: 2

C++ - 如何存储多维向量？

C++ - How are multi-dimensional vectors stored?

vector

dynamic-memory-allocation