交换对象数组是不是会影响指向它的指针

Posted 2023-03-25

【中文标题】交换对象数组是不是会影响指向它的指针

【英文标题】：Does the swapping an array of object around affects the pointers that pointing at it交换对象数组是否会影响指向它的指针

【发布时间】：2021-07-08 07:03:13

【问题描述】：

在交换或移动对象数组时，如果假设数组中有指向随机对象的指针会发生什么。指针是否在对象元素移动时跟随它们？如果他们不这样做，有没有办法让他们这样做？

【问题讨论】：

不。他们没有

什么样的数组？常规的？用new 创建的那个？ std::array? std::vector?

指针指向内存中的地址。如果对象从该地址移动，则指针不再指向它。结束！如果您希望引用/指针/迭代器的稳定性同时还能够任意分类元素，则需要通过智能指针进行分配，对索引/指针的向量而不是对象本身进行排序，或者使用在此类操作之间保持稳定性的容器。这方面会有很多信息。

@underscore_d 我不同意。对象不能在内存中移动。

@DanielLangr Pedantry 只有伴随着细化才有用......

【参考方案1】：

对象不要移动。对象中保存的值可以移动（或交换或复制）到不同的对象中。

指针指向对象。如果这些对象的值发生更改，则指针指向更改后的值。如果对象的生命周期结束，则指针悬空。

【参考方案2】：

当交换或移动对象数组时，如果假设数组中有指向随机对象的指针会发生什么。指针是否跟随对象元素移动？

指针将指向与以前相同的内存地址。如果更改数组中的值，则不会影响指针。

如果他们不这样做，有没有办法让他们这样做？

是的，有一种方法，您只需让它们指向您希望它们指向的任何位置。

例子：

int array[] = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10;


int *ptr = &array[5]; // pointing to array[5]
printf("%d\n", *ptr); // prints 6

array[5] = 20;        // changing the value if array[5]
printf("%d\n", *ptr); // still pointing to array[5], prints 20

ptr = &array[2];      // now pointing to array[2]
printf("%d\n", *ptr); // prints 3

当然，这必须应用于您所说的交换方法，您没有显示任何代码，因此我无法举例说明。

【参考方案3】：

当对象在数组中移动时，有一些方法可以让指针跟随对象。最简单的方法是在对象在数组中移动时简单地修改指针。

T arr[5];
T* ptr = &arr[3]; //point to the third element
std::swap(arr[1], arr[3]); //swap array element 1 with 3
ptr = &arr[1]; //update the pointer to point to element 1

我认为您要求的是移动/交换对象而不修改指针以指向对象的新位置。最简单的方法，也是您看到最多的方法，是在堆上分配一个指向对象的指针数组（这里使用std::shared_ptr 实现）。

std::shared_ptr<T> arr[5]; //array of 5 shared_ptr<T>
arr[0] = new T();
arr[1] = new T();
arr[2] = new T();
arr[3] = new T();
arr[4] = new T();
T* ptr = &*arr[3]; //point to the third element
std::swap(arr[1], arr[3]); //swap array element 1 with 3
//no need to update the pointer

这是因为shared_ptr 在堆上分配T（听到new operator 所示），所以交换arr[1] 和arr[3] 意味着ptr 仍然指向同一个T。 注意代码未编译或测试。

请注意，这适用于任何可修改的连续或非连续数据存储，例如 std::vector<T>，而不是数组。

【讨论】：

std::optional does not allocate on the heap: "如果optional<T> 包含一个值，则保证该值作为可选对象占用空间的一部分进行分配，即不会占用动态内存分配” 您可以使用 共享指针 来实现，但 唯一指针 可能更适合这里，因为它们的开销较低。