取消引用指向访问元素的向量指针

Posted 2023-02-14

【中文标题】取消引用指向访问元素的向量指针

【英文标题】：Dereference vector pointer to access element

【发布时间】：2010-12-27 00:17:19

【问题描述】：

如果我在 C++ 中有一个指向向量的指针：

vector<int>* vecPtr;

我想访问向量的一个元素，然后我可以通过取消引用向量来做到这一点：

int a = (*vecPtr)[i];

但是这种取消引用实际上会在堆栈上创建我的向量的副本吗？假设向量存储 10000 个整数，是否会通过取消引用 vecPtr 来复制 10000 个整数？

谢谢！

【问题讨论】：

指向向量的指针并不常见——考虑一下你是否真的应该有一个引用或一个向量值。

这并不罕见，就生成的机器代码而言，对向量的引用与指向向量的指针完全相同。任何认为指针和引用之间有任何有意义区别的人都是在自欺欺人。

【参考方案1】：

10000 ints 不会被复制。取消引用非常便宜。

为了清楚你可以重写

int a = (*vecPtr)[i];

作为

vector<int>& vecRef = *vecPtr; // vector is not copied here
int a = vecRef[i];

此外，如果您担心存储在vector 中的整个数据将位于堆栈上，并且您使用vector<int>* 而不是vector<int> 来避免这种情况：情况并非如此。 实际上，堆栈上只使用了固定数量的内存（大约 16-20 字节，具体取决于实现），与 vector 中存储的元素数量无关。 vector 本身分配内存并将元素存储在堆上。

【讨论】：

哇，我从来不知道将引用作为数据类型（vector& vecRef）是合法的。我一直认为这仅限于函数参数。这是很好的信息！

如果你不把括号放在 (*vecPtr) 你会得到编译器错误: 错误: no match for 'operator*' (operand type is '...... 模板相关长文本未显示

很高兴知道。另一方面，vector<int> copied = *vecPtr; 似乎确实复制了整个向量。

【参考方案2】：

不，不会复制任何内容；解除引用只是告诉 C++ 你想在 vector 上调用 operator[]，而不是在你的 pointer 上，vecPtr。如果您没有取消引用，C++ 将尝试查找在 std::vector<int>* 类型上定义的 operator[]。

这可能会让人非常困惑，因为operator[] 是为所有指针类型定义的，但它相当于偏移指针，就好像它指向vector<int> 的数组一样。如果你真的只在那里分配了一个向量，那么对于除0 之外的任何索引，表达式的计算结果都是对垃圾的引用，所以你会得到一个段错误或你没想到的东西。

一般来说，通过指针访问向量很痛苦，(*vecPtr)[index] 的语法很尴尬（但比vecPtr->operator[](index) 好）。相反，您可以使用：

vecPtr->at(index)

这实际上检查范围，不像operator[]，所以如果你不想为检查索引是否在范围内付出代价，你会被(*vecPtr)[]卡住。

【讨论】：

小的澄清。 operator[] 是为 std::vector* 定义的，因为 operator[] 是为任何指针定义的。但它没有按预期返回int，而是引用了std::vector，里面有垃圾，不能分配给int。

当想要将向量传递给期望const std::vector<int>&作为参数的函数时，这是否适用？

at 是否与按索引访问元素一样快？