关于c++中vector的观察
Observation about vector in c++
我正在从 C 转向 C++，并且正在玩向量。
这是我试过的一些代码：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std ;
#define VSIZE 10
class vClass ;
vector <vClass> myVect(VSIZE) ;
class vClass
{
int pos1 ;
public:
void getInfo()
{
pos1 = this - myVect.data() ;
cout << pos1 << endl ;
}
};
//===============================
vClass vArray[VSIZE] ;
int main()
{
cout << endl << "Size of vClass: " << sizeof(vClass) << endl << endl ;
cout << "Size of myVect: " << sizeof(myVect) << endl << endl ;
cout << "Size of myVect[0]: " << sizeof myVect[0] << endl << endl ;
cout << endl << "Locations:" << endl ;
for(int i= 0; i < VSIZE; i++) myVect[i].getInfo();
return 0 ;
}
我得到以下输出：
Size of vClass: 8
Size of myVect: 12
Size of myVect[0]: 8
Locations:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
我对以下内容感到好奇：
vClass 的大小是 8 个字节。但是 vClass 类型的 10 元素向量显示 12 字节的大小。为什么是这样 ？我期待 8x10= 80 字节。
表达式：this - myVect.data()结果输出元素的索引。
我预计我需要 (this - myVect,data())/sizeof(vClass)。
矢量总是这样吗？
我对数组进行了同样的尝试：vClass myArray[10] 和 (this - myArray)
但在这里我得到了一个连续的十六进制数列表（地址？）。
所以 'this' 指针以某种方式链接到向量，而不是数组 ?
如果有人可以解释或确认此行为，我将不胜感激。
我正在 raspberry pi 上使用 g++ 4.9.2 和 c++14 标准编译它。
谢谢
我没有得到这个输出，根据 juanchopanza 的评论，我得到了一个编译器错误。
一个vector对象由（实现定义的）元数据组成，包括一个指针指向它包含的数据（你从data().你会发现vector的大小是恒定的，不会随着它的size().
您的 this 指针是 vClass * 类型。指针 p 上的指针算法始终适用于 sizeof( p ).
话虽如此，您真的不应该那样戳 class' 的内部结构。 ;-)
矢量对象本身总是固定大小的。它包含元素数量和指向某些堆存储的指针等信息。 vector的元素存储在堆上，这样元素的个数可以增长（或缩减）。
两个指针相减得到指针之间的元素数。这不是特定于向量的。您似乎将此与计算数组大小的方法 (sizeof(vArray)/sizeof(vClass)) 混淆了。向量不需要这个，因为它有一个 size() 成员。
this 指针仅存在于 classes 的成员函数中。它告诉您该函数是针对可能很多 class 个对象的哪个实例调用的。当您执行 myVect[i].getInfo() 时，this 将在 getInfo 函数内部保存 myVect[i] 的地址。
sizeof(myVect) 告诉您矢量对象本身的大小（以字节为单位）（内部很可能是 3 个指针）。它没有说明向量中存储的元素数量；这些由向量管理，但存储在动态分配的内存中，因此它们不会影响 sizeof(myVect).
您要查找的信息可能是 myVect.size()，它为您提供向量中元素的 数量 ，或 myVect.size() * sizeof(vClass)，它将提供这些向量元素占用的字节数。请注意，后者实际上没有说明向量使用的内存，它可以过度分配以保留 space 用于添加元素等
this - myVect.data() 很可能是未定义行为，因为您不能保证使用指向同一数组的指针。但如果定义明确，它将像任何其他指针算法一样工作（与 C 中相同）： a - b 其中 a 和 b 的类型为 T* 给出a 和 b 之间的 T 个对象的数量，而不是它们的字节距离。
附带说明：std:vector 要求它的模板参数是一个完整的类型——使用已声明但尚未定义的 class 实例化它是错误的，因为你正在做。它可能碰巧（似乎）起作用，但这纯属偶然。
令人惊讶的是，这是在 Visual Studio 2015 年编译的。
- Size of vClass is 8 bytes. But a 10 element vector of type vClass shows size of 12 bytes. Why is this ? I was expecting 8x10= 80 bytes.
嗯，vector 只是一个句柄。它的元素存储在堆中。 vector需要的只是堆中这些元素的指针（data），当前元素个数（size）和最大元素个数（capacity） .
所以如果你 grow/shrink 向量，句柄的大小总是保持不变，只有堆中的数组会改变。
vector< vClass > myVect;
// Stack - vector
[ vector: data, size, capacity ]
|
|
V
// Heap - array managed by vector
[ vClass0 ][ vClass1 ]...
// Each has completely unrelated addresses
- The expression: this - myVect.data() results in outputting the index of the elements. I expected I would need (this -
myVect,data())/sizeof(vClass). Is this always the case with vectors ?
I tried the same with an array : vClass myArray[10] and (this -
myArray) but here i got a list of sequential hexadecimal numbers
(addresses?). So the 'this' pointer is somehow linked to the vector,
but not the array ?
这是有效的，因为 this 和 myVect.data() 都是指向托管数组中 vClass 的指针。您不需要除以 sizeof(vClass)，因为指针算术会考虑它们指向的类型的大小。
sizeof(vClass) == sizeof(int)，当您递增、递减或减去指针时，它们以与指向类型相同大小的块为单位移动，因此您不必显式递增具有正确大小的指针。您确实得到了索引 0,1,2,... 但换句话说，这也意味着 2 个 vClass'es 将适合此地址和此地址 .
当您使用向量数组尝试此操作时，每个向量在内存中都是连续的（每个句柄）。而且，每个向量都指向堆中自己的数组，因此每个数组完全不相关。但我不知道你用什么代码测试的，所以我不会对此发表评论。
鉴于您的 vClass 实例属于 vector，this 指针实际上链接到 vector 的内部数组而不是 vector 自行处理。
之所以有效，是因为您的 class 是 POD-class。如果你要创建一个指针向量（每个实例都在不相关的地址中），或者使用一个指向基数 class 的指针（每个实例在一个不相关的地址和派生类型中都会有不同的大小），那么这会没用。
虽然这个例子有效，但我不鼓励你这样做（此外这只有效，因为你的向量是一个全局变量）。您正在从 C 迁移到 C++，我知道旧习惯很难改掉，但除非您确实必须使用指针算法，否则请避免使用它。
您可以通过（您做对了）调用 size() 方法来获取 vector 的大小，如果您需要知道元素的索引，您将在迭代向量时知道. （当然还有其他方法，但这取决于你）
编辑：关于索引和迭代
当您迭代数组或向量时，您可以按索引进行迭代（以及其他形式的迭代）。很明显，每次迭代你都知道一个索引，
for ( int i = 0; i < myVect.size(); ++i ) {
myVector[ i ]; // <-- here's an object with index i, easy
}
这基本上就是您打印矢量时所做的。
如果你需要在不迭代的情况下知道一个特定的索引（无论你需要它来擦除一个元素，还是直接访问等），你可以，例如，有一个包含相关索引的单独容器，或者将它存储在作为 ID 的对象，例如
class vClass {
// ...
int ID; // Or index, but I think ID sounds better
// ...
};
然后当您将元素推入向量时，您可以设置它们的 ID，它们将知道它们的索引。当然，如果对向量进行排序，则必须自己更新索引。它们不会像您使用指针时那样 "auto-update"，但是您的实例必须确切地知道它们在哪个容器中，并且必须使用实现细节来找到它们的索引（特别是对于向量），并且包含的对象不应该需要这样做。
正如我所说，有很多解决方案。这取决于你想做什么。
我正在从 C 转向 C++，并且正在玩向量。
这是我试过的一些代码：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std ;
#define VSIZE 10
class vClass ;
vector <vClass> myVect(VSIZE) ;
class vClass
{
int pos1 ;
public:
void getInfo()
{
pos1 = this - myVect.data() ;
cout << pos1 << endl ;
}
};
//===============================
vClass vArray[VSIZE] ;
int main()
{
cout << endl << "Size of vClass: " << sizeof(vClass) << endl << endl ;
cout << "Size of myVect: " << sizeof(myVect) << endl << endl ;
cout << "Size of myVect[0]: " << sizeof myVect[0] << endl << endl ;
cout << endl << "Locations:" << endl ;
for(int i= 0; i < VSIZE; i++) myVect[i].getInfo();
return 0 ;
}
我得到以下输出：
Size of vClass: 8
Size of myVect: 12
Size of myVect[0]: 8
Locations:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
我对以下内容感到好奇：
vClass 的大小是 8 个字节。但是 vClass 类型的 10 元素向量显示 12 字节的大小。为什么是这样 ？我期待 8x10= 80 字节。
表达式：
this - myVect.data()结果输出元素的索引。 我预计我需要(this - myVect,data())/sizeof(vClass)。 矢量总是这样吗？
我对数组进行了同样的尝试：vClass myArray[10]和(this - myArray)但在这里我得到了一个连续的十六进制数列表（地址？）。 所以 'this' 指针以某种方式链接到向量，而不是数组 ?
如果有人可以解释或确认此行为，我将不胜感激。
我正在 raspberry pi 上使用 g++ 4.9.2 和 c++14 标准编译它。
谢谢
我没有得到这个输出，根据 juanchopanza 的评论，我得到了一个编译器错误。
一个
vector对象由（实现定义的）元数据组成，包括一个指针指向它包含的数据（你从data().你会发现vector的大小是恒定的，不会随着它的size(). 而变化
您的
this指针是vClass *类型。指针p上的指针算法始终适用于sizeof( p ). 的倍数
话虽如此，您真的不应该那样戳 class' 的内部结构。 ;-)
矢量对象本身总是固定大小的。它包含元素数量和指向某些堆存储的指针等信息。 vector的元素存储在堆上，这样元素的个数可以增长（或缩减）。
两个指针相减得到指针之间的元素数。这不是特定于向量的。您似乎将此与计算数组大小的方法 (
sizeof(vArray)/sizeof(vClass)) 混淆了。向量不需要这个，因为它有一个size()成员。
this 指针仅存在于 classes 的成员函数中。它告诉您该函数是针对可能很多 class 个对象的哪个实例调用的。当您执行 myVect[i].getInfo() 时，this 将在 getInfo 函数内部保存 myVect[i] 的地址。
sizeof(myVect) 告诉您矢量对象本身的大小（以字节为单位）（内部很可能是 3 个指针）。它没有说明向量中存储的元素数量；这些由向量管理，但存储在动态分配的内存中，因此它们不会影响 sizeof(myVect).
您要查找的信息可能是 myVect.size()，它为您提供向量中元素的 数量 ，或 myVect.size() * sizeof(vClass)，它将提供这些向量元素占用的字节数。请注意，后者实际上没有说明向量使用的内存，它可以过度分配以保留 space 用于添加元素等
this - myVect.data() 很可能是未定义行为，因为您不能保证使用指向同一数组的指针。但如果定义明确，它将像任何其他指针算法一样工作（与 C 中相同）： a - b 其中 a 和 b 的类型为 T* 给出a 和 b 之间的 T 个对象的数量，而不是它们的字节距离。
附带说明：std:vector 要求它的模板参数是一个完整的类型——使用已声明但尚未定义的 class 实例化它是错误的，因为你正在做。它可能碰巧（似乎）起作用，但这纯属偶然。
令人惊讶的是，这是在 Visual Studio 2015 年编译的。
- Size of vClass is 8 bytes. But a 10 element vector of type vClass shows size of 12 bytes. Why is this ? I was expecting 8x10= 80 bytes.
嗯，vector 只是一个句柄。它的元素存储在堆中。 vector需要的只是堆中这些元素的指针（data），当前元素个数（size）和最大元素个数（capacity） .
所以如果你 grow/shrink 向量，句柄的大小总是保持不变，只有堆中的数组会改变。
vector< vClass > myVect;
// Stack - vector
[ vector: data, size, capacity ]
|
|
V
// Heap - array managed by vector
[ vClass0 ][ vClass1 ]...
// Each has completely unrelated addresses
- The expression: this - myVect.data() results in outputting the index of the elements. I expected I would need (this - myVect,data())/sizeof(vClass). Is this always the case with vectors ? I tried the same with an array : vClass myArray[10] and (this - myArray) but here i got a list of sequential hexadecimal numbers (addresses?). So the 'this' pointer is somehow linked to the vector, but not the array ?
这是有效的，因为 this 和 myVect.data() 都是指向托管数组中 vClass 的指针。您不需要除以 sizeof(vClass)，因为指针算术会考虑它们指向的类型的大小。
sizeof(vClass) == sizeof(int)，当您递增、递减或减去指针时，它们以与指向类型相同大小的块为单位移动，因此您不必显式递增具有正确大小的指针。您确实得到了索引 0,1,2,... 但换句话说，这也意味着 2 个 vClass'es 将适合此地址和此地址 .
当您使用向量数组尝试此操作时，每个向量在内存中都是连续的（每个句柄）。而且，每个向量都指向堆中自己的数组，因此每个数组完全不相关。但我不知道你用什么代码测试的，所以我不会对此发表评论。
鉴于您的 vClass 实例属于 vector，this 指针实际上链接到 vector 的内部数组而不是 vector 自行处理。
之所以有效，是因为您的 class 是 POD-class。如果你要创建一个指针向量（每个实例都在不相关的地址中），或者使用一个指向基数 class 的指针（每个实例在一个不相关的地址和派生类型中都会有不同的大小），那么这会没用。
虽然这个例子有效，但我不鼓励你这样做（此外这只有效，因为你的向量是一个全局变量）。您正在从 C 迁移到 C++，我知道旧习惯很难改掉，但除非您确实必须使用指针算法，否则请避免使用它。
您可以通过（您做对了）调用 size() 方法来获取 vector 的大小，如果您需要知道元素的索引，您将在迭代向量时知道. （当然还有其他方法，但这取决于你）
编辑：关于索引和迭代
当您迭代数组或向量时，您可以按索引进行迭代（以及其他形式的迭代）。很明显，每次迭代你都知道一个索引，
for ( int i = 0; i < myVect.size(); ++i ) {
myVector[ i ]; // <-- here's an object with index i, easy
}
这基本上就是您打印矢量时所做的。
如果你需要在不迭代的情况下知道一个特定的索引（无论你需要它来擦除一个元素，还是直接访问等），你可以，例如，有一个包含相关索引的单独容器，或者将它存储在作为 ID 的对象，例如
class vClass {
// ...
int ID; // Or index, but I think ID sounds better
// ...
};
然后当您将元素推入向量时，您可以设置它们的 ID，它们将知道它们的索引。当然，如果对向量进行排序，则必须自己更新索引。它们不会像您使用指针时那样 "auto-update"，但是您的实例必须确切地知道它们在哪个容器中，并且必须使用实现细节来找到它们的索引（特别是对于向量），并且包含的对象不应该需要这样做。
正如我所说，有很多解决方案。这取决于你想做什么。