不要轻易定义指向std::vector中的元素的指针-Toy模板网

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类应该是被封装的，类的用户通过接口使用类提供的功能，而不必关心类的内部如何实现。然而，C++标准库容器 std::vector 的实现渗透到了接口中来。对于以下代码：

    const int pushNum = 10;
    std::vector<int> v = { 1,2,3 };
    int* p = &v[1];
    std::cout << "*p = " << * p << std::endl;
    std::cout << "v[1] = " << v[1] << std::endl;
for (int i = 0; i < pushNum; i++)
        v.push_back(i);
    std::cout << "---------------------" << std::endl;

    std::cout << "*p = " << *p << std::endl;
    std::cout << "v[1] = " << v[1] << std::endl;

我们初始化了一个有3个int元素的vector，定义了一个int 指针p，指向v[1] , 打印 *p 以及v[1] 的值。然后向 v 中push_back() 了10 个元素，之后再次打印 *p 以及 v[1] 的值。在作者的环境中，程序的运行结果如下：

不要轻易定义指向std::vector中的元素的指针

可以看到，在最初的v 中，打印出的*p 以及 v[1] 的值都是2，这正是容器中下标为 1 的元素的值。而push_back() 一些元素之后，v[1] 仍然是2，但是*p 的值却变了。指针p指向的就是v[1] ，为什么会这样呢？原因要追溯到标准库std::vector的实现。

std::vector 对象动态管理内存空间，一个std::vector 对象所分配的所有内存空间未必都构造了元素。可以使用其成员函数size() 返回其已构造的元素数量，使用capacity() 返回其已分配的总容量，即，已分配的内存一共可以构造多少个元素。随着我们不断push_back()，size 会逐渐增加，直到capacity没有足够的空间能够容下下一个元素，这时，std::vector就会分配更多的内存。然而，std::vector 要求元素是连续存储的，如果此时连续的内存已经没有更多的空间了，std::vector会把所有元素搬到一块其他的，更大的内存空间，来容纳更多元素，并且其内部实现会保证其重载的下标访问运算符 [ ] 是有效的，然而std::vector 无法得知此时有一个指针p指向了容器内的元素，所以无法更新指针，而指针所指向的旧的内存现在是未知的。

那么std::vector 每次重新分配的时候会申请多大的空间作为capacity() ？作者在自己的环境中做了一些实验，但并没有发现什么规律。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-747179.html

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