矢量元素如何在矢量 std::move 之后保留其原始地址

How do vector elements preserve their original address after a vector std::move?

本文关键字：保留 原始 地址 之后 std 元素 move      更新时间：2023-10-16

正如你在输出中看到的，向量的对象不仅pre"移动"到向量post，而且还在内存中保留了它们原来的地址空间。此举背后到底发生了什么？这种行为是意料之中的吗？假设我需要有一个指向这些对象的指针向量，是否可以安全地假设在此移动之后对象将始终具有其原始地址？

实际上，我

有一个类，其中包含这样的向量和我作为成员提到的指针向量。我还删除了复制 ctors，并为类定义了移动 ctors。

#include <iostream>
#include <vector>
struct B {
    int val = 0;   
    B(int aInt) : val(aInt) {  };
};
int main() {
    std::vector<B> pre;
    pre.push_back(B(1));
    pre.push_back(B(2));
    std::cout << "pre-move:t" << (void*)&pre.at(0) << 'n';
    std::cout << "pre-move:t" << (void*)&pre.at(1) << 'n';
    std::vector<B> post(std::move(pre));
    std::cout << "post-move:t" << (void*)&post.at(0) << 'n';
    std::cout << "post-move:t" << (void*)&post.at(1) << 'n';
    return 0;
}

输出：

pre-move:   0x1d7b150 
pre-move:   0x1d7b154 <------|
post-move:  0x1d7b150        |
post-move:  0x1d7b154 <------|

向量基本上只不过是指向堆分配内存、当前长度和当前容量的指针。

通过"移动"向量，您所做的只是复制这些值，并重置移出向量的值。

对于向量的数据，基本等价于

original_pointer = some_place_in_memory;
new_pointer = original_pointer;   // Copies the *value* of original_pointer
original_pointer = nullptr;

无需分配新内存并复制矢量中的数据。

移动操作的全部意义在于避免复制元素，因此如果它们被复制（没有真正"移动"内存这样的事情），移动将只是一个副本。

向量通常实现为 3 个指针：开始、结束和容量。所有这些都指向动态分配的数组。然后移动向量只是复制这三个指针，因此数组和元素只是更改其所有者。

我认为应该安全地假设指向元素的指针仍然有效。

如果我们

编写语义上相等的代码而不std::vector，那就很清楚了：

B* pre = new B[2]; // Declare std::vector<B> and allocate some space to make the following line correct
B[0] = 1; // pre.push_back(B(1));
B[1] = 2; // pre.push_back(B(2));
B* post = pre; // std::vector<B> post(std::move(pre));

实际上，向量移动归结为指针复制而不重新分配。指针指向的数据保留在其位置，因此矢量元素的地址不会更改。

在此代码示例中，第四行之后，pre 和 post 都指向具有相同地址的相同数据。

std::vector 是指向数组的指针的包装器，具有一些附加功能。所以在做完std::vector<B> post(std::move(pre));之后，post将包含一个与pre中值相同的指针。

相关文章：