构造过程中对向量中元素的引用

Posted 2023-02-21

【中文标题】构造过程中对向量中元素的引用

【英文标题】：References to elements in vectors during construction

【发布时间】：2015-09-23 14:09:20

【问题描述】：

在 C++ 中，我有一个类 MyClass，它在构造过程中引用 int 来创建对它的内部引用。

然后我有一个类BigClass，包含std::vector<int> vecInt_ 和std::vector<MyClass> vecMyClass_。 BigClass 的构造函数将向量 vecInt_ 和 vecMyClass_ 的大小作为参数。在BigClass的构造函数中，我想让vecMyClass_的每个元素在其构造函数中使用vecInt_的对应元素。

我怎么写？如果我可以从 BigClass 的构造函数的主体中调用 vecMyClass 的构造函数，那将是这样的：

BigClass(int nbElem) :
    vecInt_(nbElem),
    vecMyClass_(nbElem)

    for (int i = 0; i < nbElem; ++i)
    
        vecMyClass_[i](vecMyInt_[i]);
    

当然，这里的括号表示operator()，而不是构造函数。我不能写这样的东西：

vecMyClass_[i] = MyClass(vecMyInt_[i]);

因为 MyClass 包含引用而不是指针，因此引用的值不能被修改。

【问题讨论】：

vecInt_ 和 vecMyClass_ 必须是 const 吗？

不会添加/删除向量的任何元素，但是会修改存储在向量中的值。

【参考方案1】：

您可以在构造 vecMyClass_ 时将其初始化为空向量，并将 emplace_back 元素初始化：

BigClass(int nbElem) :
    vecInt_(nbElem),
    vecMyClass_() //empty vector

    vecMyClass_.reserve(nbElem); //avoid reallocations
    for (int i = 0; i < nbElem; ++i)
    
        vecMyClass_.emplace_back(vecInt_[i]);
    

【参考方案2】：

这听起来不是一个好主意。在某些时候，向 vecMyInt_ 添加元素将导致向量扩展，即分配新内存并将元素移动到那里，并释放旧内存。这意味着 MyClass 的实例保存的引用将是无效的。

当然，如果你事先预留了容量，并且从不向向量中添加元素，这当然不是问题。

【参考方案3】：

#include <vector>
#include <iostream>

struct MyClass 
  int& x;
  MyClass(int& x) : x(x) 
;

struct BigClass 
  BigClass(std::size_t nb_elems) : ints(nb_elems) 
    my_classes.reserve(nb_elems);
    for(int& x : ints) 
      my_classes.emplace_back(x);
    
  

  std::vector<int> ints;
  std::vector<MyClass> my_classes;
;

int main()

  BigClass b10;
  for(int& x : b.ints) 
    x = 23;
  

  // they are all 23
  for(auto& c : b.my_classes) 
    std::cout << c.x << std::endl;
    // change them
    c.x = 24;
  

  // they are all 24 now
  for(auto& c : b.ints) 
    std::cout << c << std::endl;
  
  return 0;