将std::向量的元素插入到允许的同一向量中

Is inserting an element of a std::vector into the same vector allowed?

本文关键字：向量 插入 std 元素      更新时间：2023-10-16

考虑std::vector<T>的以下insert和emplace成员函数：

template <class... Args> iterator emplace(const_iterator position, Args&&... args);
iterator insert(const_iterator position, const T& x);
iterator insert(const_iterator position, T&& x);
iterator insert(const_iterator position, size_type n, const T& x);

如果其中一个被调用时引用了向量本身的一个元素作为参数，该怎么办？通常，它们中的每一个都会使对从position开始的所有元素的引用无效，这可能包括参数，或者如果发生重新分配，则会使对所有元素的引用失效，这些元素肯定包括参数，但这是否意味着这样的调用无效，或者插入（似乎）是首先发生的？

看看一些常见的实现会得到奇怪的结果：

  • libstdc++在移动任何元素之前复制参数，但仅在insert的const T&重载中复制。它包含以下评论：

    这三个操作的顺序由C++0x决定这种情况下，移动可能会改变属于到现有矢量。这只是呼叫者的问题通过常量左值ref取元素（见23.1/13）

    但C++11§23.1只是容器库的一个简短总结，即使我们假设这是指§23.2.1（过去是C++03中的§23.1），§23.2.1/13也只给出了分配器感知容器的定义，这似乎与此无关。我看了第23章，但没有发现任何相关内容。

  • libc++在移动emplace中的任何元素之前创建一个临时元素，而在insert中，它首先移动元素，但将参数引用转换为指针并进行调整，以确保它指向原始元素——但同样，它只在const T&重载中执行这一切。

  • 在任何情况下，Visual C++都会在移动任何元素之前创建一个副本/临时文件。

我是否错过了标准定义这种行为的地方？为什么我看到的三个C++库彼此不一致？为什么libstdc++注释说这只是insert(const_iterator, const T&)的问题？如果标准不要求它工作，那么图书馆为什么要让它工作呢？（当然，这会花费一些本可以避免的复制和/或移动。）最后，如果我要实现一个类似于std::vector的容器，我应该让它工作吗？

首先回答第二个问题：标准明确表示，允许标准库假设通过右值引用传递某个内容时，该右值引用是对该对象的唯一引用。这意味着它在法律上不能成为矢量的一个元素。C++11 17.6.4.9/1:的相关部分

  • 如果函数参数绑定到右值引用参数，则实现可能会假设此参数是对此参数的唯一引用。。。注意：如果程序将左值强制转换为xvalue，同时将该左值传递给库函数（例如，通过使用参数调用函数move(x)），程序有效地要求该函数将该左值视为临时值。这个实现可以自由地优化消除混叠检查，如果参数为左值-尾注]

这让我们只能处理const T &案件。尽管在这种情况下libstdc++和libc++不同，但它们的最终结果是相同的—他们将正确地从传入的对象中复制。而且该标准只规定了行为，而不是实现。只要他们做出正确的行为，他们就没事。

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