Có an toàn để đẩy_back một phần tử từ cùng một vectơ không?

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(v[0]);

Nếu Push_back thứ hai gây ra sự phân bổ lại, tham chiếu đến số nguyên đầu tiên trong vectơ sẽ không còn hợp lệ. Vì vậy, điều này không an toàn?

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.reserve(v.size() + 1);
v.push_back(v[0]);

Điều này làm cho nó an toàn?

Có vẻ như http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/lwg-closes.html#526 đã giải quyết vấn đề này (hoặc một cái gì đó rất giống với nó) như là một khiếm khuyết tiềm năng trong tiêu chuẩn:

1) Các tham số được lấy bởi tham chiếu const có thể được thay đổi trong khi thực hiện chức năng

Ví dụ:

Cho std :: vector v:

v.insert (v.begin (), v [2]);

v [2] có thể được thay đổi bằng cách di chuyển các phần tử của vectơ

Nghị quyết đề xuất là đây không phải là một khiếm khuyết:

vector :: insert (iter, value) là bắt buộc để hoạt động vì tiêu chuẩn không cho phép nó không hoạt động.

Vâng, nó an toàn và việc triển khai thư viện tiêu chuẩn nhảy qua các vòng để làm cho nó trở nên như vậy.

Tôi tin rằng những người triển khai theo dõi yêu cầu này trở lại vào 23.2 / 11 bằng cách nào đó, nhưng tôi không thể tìm ra cách nào và tôi cũng không thể tìm thấy thứ gì cụ thể hơn. Điều tốt nhất tôi có thể tìm thấy là bài viết này:

http://www.drdobbs.com/cpp/copying-container-elements-from-the-c-li/240155771

Kiểm tra các triển khai của libc ++ và libstdc ++ cho thấy chúng cũng an toàn.

Các tiêu chuẩn đảm bảo ngay cả ví dụ đầu tiên của bạn được an toàn. Trích dẫn C ++ 11

[trình tự.reqmts]

3 Trong Bảng 100 và 101 ... Xbiểu thị một lớp chứa trình tự, abiểu thị một giá trị Xchứa các phần tử loại T, ... tbiểu thị một giá trị hoặc một giá trị const củaX::value_type

16 Bảng 101 ...

Biểu thức a.push_back(t) Kiểu trả về void ngữ nghĩa hoạt động Bổ sung một bản sao của t. Yêu cầu: T sẽ được CopyInsertableđưa vào X. Container basic_string , deque, list,vector

Vì vậy, mặc dù nó không chính xác tầm thường, nhưng việc triển khai phải đảm bảo nó sẽ không làm mất hiệu lực tham chiếu khi thực hiện push_back.

Không rõ ràng rằng ví dụ đầu tiên là an toàn, bởi vì cách thực hiện đơn giản nhất push_backlà trước tiên phân bổ lại vectơ, nếu cần, sau đó sao chép tham chiếu.

Nhưng ít nhất nó có vẻ an toàn với Visual Studio 2010. Việc triển khai push_backxử lý trường hợp đặc biệt khi bạn đẩy lùi một phần tử trong vectơ. Mã được cấu trúc như sau:

void push_back(const _Ty& _Val)
    {   // insert element at end
    if (_Inside(_STD addressof(_Val)))
        {   // push back an element
                    ...
        }
    else
        {   // push back a non-element
                    ...
        }
    }

Đây không phải là một sự đảm bảo từ tiêu chuẩn, nhưng như một điểm dữ liệu khác, v.push_back(v[0])an toàn cho libc ++ của LLVM .

Cácstd::vector::push_back cuộc gọi của libc ++__push_back_slow_path khi cần phân bổ lại bộ nhớ:

void __push_back_slow_path(_Up& __x) {
  allocator_type& __a = this->__alloc();
  __split_buffer<value_type, allocator_type&> __v(__recommend(size() + 1), 
                                                  size(), 
                                                  __a);
  // Note that we construct a copy of __x before deallocating
  // the existing storage or moving existing elements.
  __alloc_traits::construct(__a, 
                            _VSTD::__to_raw_pointer(__v.__end_), 
                            _VSTD::forward<_Up>(__x));
  __v.__end_++;
  // Moving existing elements happens here:
  __swap_out_circular_buffer(__v);
  // When __v goes out of scope, __x will be invalid.
}

Phiên bản đầu tiên chắc chắn KHÔNG an toàn:

Các thao tác trên các trình vòng lặp thu được bằng cách gọi một bộ chứa thư viện tiêu chuẩn hoặc hàm thành viên chuỗi có thể truy cập vào bộ chứa bên dưới, nhưng không được sửa đổi nó. [Lưu ý: Cụ thể, các hoạt động của container làm mất hiệu lực các vòng lặp xung đột với các hoạt động trên các vòng lặp được liên kết với vùng chứa đó. - lưu ý cuối]

từ phần 17.6.5.9

Lưu ý rằng đây là phần nói về cuộc đua dữ liệu mà mọi người thường nghĩ đến kết hợp với luồng ... nhưng định nghĩa thực tế liên quan đến "xảy ra trước khi" mối quan hệ, và tôi không thấy bất kỳ mối quan hệ đặt hàng giữa nhiều tác dụng phụ của push_backtrong chơi ở đây, cụ thể là tính hợp lệ tham chiếu dường như không được định nghĩa là có trật tự đối với việc sao chép-xây dựng phần tử đuôi mới.

Nó hoàn toàn an toàn.

Trong ví dụ thứ hai của bạn, bạn có

v.reserve(v.size() + 1);

không cần thiết bởi vì nếu vectơ vượt quá kích thước của nó, nó sẽ ngụ ý reserve.

Vector chịu trách nhiệm cho công cụ này, không phải bạn.

Cả hai đều an toàn vì Push_back sẽ sao chép giá trị, không phải tham chiếu. Nếu bạn đang lưu trữ các con trỏ, điều đó vẫn an toàn khi có liên quan đến vectơ, nhưng chỉ cần biết rằng bạn sẽ có hai yếu tố của vectơ của bạn trỏ đến cùng một dữ liệu.

Mục 23.2.1 Yêu cầu chung về container

16

• a.push_back (t) Nối một bản sao của t. Yêu cầu: T phải là CopyInsertable thành X.
• a.push_back (rv) Nối một bản sao của rv. Yêu cầu: T phải là MoveInsertable thành X.

Do đó, việc triển khai Push_back phải đảm bảo rằng một bản sao của v[0] được chèn vào. Bằng ví dụ ngược lại, giả sử một triển khai sẽ tái phân bổ trước khi sao chép, nó sẽ không chắc chắn nối thêm một bản sao v[0]và như vậy vi phạm các thông số kỹ thuật.

Từ 23.3.6.5/1: Causes reallocation if the new size is greater than the old capacity. If no reallocation happens, all the iterators and references before the insertion point remain valid.

Vì chúng tôi đang chèn vào cuối, nên sẽ không có tham chiếu nào bị vô hiệu nếu vectơ không được thay đổi kích thước. Vì vậy, nếu vectơ capacity() > size()thì nó được đảm bảo hoạt động, nếu không thì nó được đảm bảo là hành vi không xác định.