在std::向量上循环的不同方法以及获取指向其元素的指针的问题

让我在前言中说，我不是这里的c++专家，所以如果我想弄清楚的对大多数人来说是微不足道的，我提前道歉。我曾试图在其他帖子中找到解决方案，但这次没有成功。

在文章的最后，你可以找到独立的代码，它再现了我将要详细介绍的两个问题[*]。

我使用的是一个类A，其中包含一个std::vector<float>作为成员，可以通过const方法访问它。

• 问题1：矢量填充后，我尝试用两种不同的方式用循环打印出它的内容

环路#1

  for(const auto& af : a.vec()){
    std::cout << af << " (address=" << &af << ")n";
  }

回路#2

  for(unsigned int i=0; i<a.vec().size(); ++i){
    const auto& af = a.vec().at(i);
    std::cout << af << " (address=" << &af << ")n";
  }

这两种方法似乎产生了两种不同的结果。循环#1按预期工作。当使用循环#2时，我得到一些向量元素的值现在（打印为）零，但内存地址仍然是正确的。天真地，我期望这两种方法能给出相同的结果。它们不同的原因是什么？

• 问题#2：给定上面的浮动向量vec和用户选择的值a，我试图获得一个指向vec的元素的指针，该元素的值更接近a。在下面的代码示例中，有一个例程试图实现这一点。后一个例程实际上返回了正确的指针（我将其保存为const float*对象），但当取消引用时，打印出的值为零（类似于问题#1的循环#2中发生的情况）。我不明白为什么会发生这种情况，因为原始向量仍然存在，内存地址是正确的且非空的，但当取消引用时，值为零，这与指向的向量元素的值不同

下面我写了一些说明来重现这两个问题。

欢迎对这两个问题出现的原因（和/或以下实施的一般建议）进行深入了解。

感谢

[*]我正在SLC6中用g++4.9.1版本编译下面的代码（test.cc），执行g++ test.cc -o test -std=c++0x。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <limits>
class A {
 public:
  explicit A() {}
  virtual ~A() {}
  std::vector<float> a_vec() const { return a_vec_; }
  void add_obj(const float f){
    a_vec_.push_back(f);
    return;
  }
 private:
  std::vector<float> a_vec_;
};
template<typename T>
const T * closest0(const float& f, const std::vector<T>& fvec){
  const T* next=0;
  float deltarmin = std::numeric_limits<float>::infinity();
  for(unsigned int i=0; i<fvec.size(); ++i) {
    const T & fi = fvec[i];
    const float dr = fabs(fi-f);
    if(dr < deltarmin){
      deltarmin = dr;
      next = &fi;
    }
  }
  return next;
}
int main(int argc, char** argv){
  if(argc-1 != 1) return 0;
  const float ref(atoi(argv[1]));
  ////
  A a;
  a.add_obj(25.);
  a.add_obj(35.);
  a.add_obj(45.);
  a.add_obj(55.);
  std::cout << "n*** input vector ***********n";
  for(unsigned int i=0; i<a.a_vec().size(); ++i){
    std::cout << "a.a_vec().at(" << i << ")=" << a.a_vec().at(i) << " (address=" << &a.a_vec().at(i) << ")n";
  }
  std::cout <<   "****************************n";
  int tryN(0);
  ////
  ++tryN;
  std::cout << "n--- loop:(const auto&)" << std::endl;
  for(const auto& af : a.a_vec()){
    std::cout << "#" << tryN << " " << af << " (address=" << &af << ")n";
  }
  std::cout << "---------------" << std::endl;
  ////
  ++tryN;
  std::cout << "n--- loop:(index) + 'const auto& ... at()'n";
  for(unsigned int i=0; i<a.a_vec().size(); ++i){
    const auto& af = a.a_vec().at(i);
    std::cout << "#" << tryN << " " << af << " (address=" << &af << ")n";
  }
  std::cout << "---------------" << std::endl;
  ////
  std::cout << "n---------------nn";
  const float* fclo0 = closest0(ref, a.a_vec());
  std::cout << " *** f-closest0(" << ref << ")=" << *fclo0 << " (address=" << fclo0 << ")n";
  return 0;
}

我得到的输出的一个例子是

$ ./test 33

*** input vector ***********
a.a_vec().at(0)=25 (address=0x1a4f030)
a.a_vec().at(1)=35 (address=0x1a4f034)
a.a_vec().at(2)=45 (address=0x1a4f038)
a.a_vec().at(3)=55 (address=0x1a4f03c)
****************************

--- loop:(const auto&)
#1 25 (address=0x1a4f030)
#1 35 (address=0x1a4f034)
#1 45 (address=0x1a4f038)
#1 55 (address=0x1a4f03c)
---------------

--- loop:(index) + 'const auto& ... at()'
#2 6.05888e-38 (address=0x1a4f030)
#2 0 (address=0x1a4f034)
#2 45 (address=0x1a4f038)
#2 55 (address=0x1a4f03c)
---------------

---------------

 *** f-closest0(33)=0 (address=0x1a4f034)