如何通过引用推送向量？

Posted 2023-03-17

【中文标题】如何通过引用推送向量？

【英文标题】：How do I push vectors by reference?

【发布时间】：2018-11-09 21:59:15

【问题描述】：

下面的代码不起作用，因为我将向量 a 和 b 推回向量向量，然后更改向量 a 和 b。我想改变向量 a 和 b 以便向量向量遭受相同的修改。我该怎么做？

#include <iostream>
#include <vector>

int main()

std::vector<std::vector<int>>vector;
std::vector<int>a;
std::vector<int>b;
vector.push_back(a);
vector.push_back(b);
for (int i = 1; i <= 10; i++)
    a.push_back(i);
for (int i = 11; i <= 20; i++)
    b.push_back(i);
std::cout << vector[1][0];
std::cin.get();

【问题讨论】：

直接使用向量 - 例如vector[0].push_back(i) 在第一个循环中，而不是 a.push_back(i)。

【参考方案1】：

您可以使用std::reference_wrapper（C++11 起）。

std::reference_wrapper 是一个类模板，它将引用包装在可复制、可分配的对象中。它经常被用作在标准容器（如std::vector）中存储引用的机制，这些容器通常不能保存引用。

例如

std::vector<std::reference_wrapper<std::vector<int>>> v;
std::vector<int> a;
std::vector<int> b;
v.push_back(a);
v.push_back(b);
for (int i = 1; i <= 10; i++)
    a.push_back(i);
for (int i = 11; i <= 20; i++)
    b.push_back(i);
std::cout << v[1].get()[0]; //11

LIVE

请注意，如果vector 的寿命比a 和b 更长，那么当a 和b 被销毁时，存储在vector 中的引用会变得悬空。

【讨论】：

这里的一个问题是v 在超出范围后包含对a 和b 的引用。

【参考方案2】：

创建v（vector 不是一个好名字，因为它与库共享并使代码混乱）成为vector 指针的vector（因为a vector of references is not possible）：

std::vector<std::vector<int> *> v; //declare as vec of vec pointers
...
v.push_back(&a); //push_back addresses of a and b
v.push_back(&b);
...
std::cout << v.at(1)->at(0) //dereference and call at on the inner vec

---

请注意，如果 a 或 b 在 v 之前超出范围，这可能会很危险，因为这会给您留下悬空指针、一堆未定义的行为和一个谋杀耗时的错误。

【讨论】：

如果向量（或它的副本）超过a 或b，这是很危险的，因为它将包含悬空引用。

【参考方案3】：

基本问题是push_back 将其参数复制到向量的末尾。要修改向量中的对象，您需要获取对它的引用。一种方法：

std::vector< std::vector<int> > my_vector;
my_vector.reserve(2);  // Going over the allocation invalidates references

my_vector.push_back( std::vector<int>() );
std::vector<int> & a = my_vector.back();

my_vector.push_back( std::vector<int>() );
std::vector<int> & b = my_vector.back();

（我更改了变量的名称，因为使用“vector”作为变量名容易导致混淆。）

如果可以使用 C++17，有一种方法可以使用 emplace_back 减少代码行数。

【讨论】：

emplace_back 也存在于 C++11 和 C++14 中。

@Matt true，但是在C++17之前，它的返回类型是void。

请小心，因为如果第二个push_back 增加了向量的容量，则从之前的back() 获得的引用将失效。

@JaMiT 非常正确，我没有看到你要去哪里，但现在很清楚了。

@RemyLebeau 好点。我添加了预订以避免这种情况。而且我承认可能有更好的方法来做事；在没有大局的情况下选择一个是很难的。

【参考方案4】：

如果你提前知道向量的数量，你可以这样做：

std::vector<std::vector<int>> v(2);
std::vector<int> &a = v[0];
std::vector<int> &b = v[1];
...