创建一个固定大小的std :: vector并写入元素

时间:2013-04-05 11:09:47

标签: c++ arrays const stdvector dynamic-arrays

在C ++中,我希望分配一个固定大小(但在运行时确定的大小)std :: vector然后写入此向量中的元素。这是我正在使用的代码:

int b = 30;
const std::vector<int> test(b);
int &a = test[3];

但是,这给了我一个编译器(MSVC 2010 Pro)错误:

  

错误C2440:'初始化':无法从'const int'转换为'int&amp;'。转换失去了限定符。

我对const的理解是它使类的所有成员变量保持不变。例如,以下工作正常:

class myvec
{
public:
    myvec(int num) : ptr_m(new int[num]) {};
    ~myvec() { delete ptr_m; }
    void resize(int num) { delete ptr_m; ptr_m = new int[num]; }
    int & operator[] (int i) const { return ptr_m[i]; }
    int *ptr_m;
};

const myvec test(30);
int &a = test[3]; // This is fine, as desired
test.resize(10); // Error here, as expected

因此,似乎std :: vector将容器的常量传播到向量的元素,这看起来很奇怪,因为如果我希望元素是const,我会使用std::vector<const int>。因此,这是std :: vector的一个缺点。

在任何情况下,如何创建一个std :: vector,其大小在构造后不能更改,但其元素可以写入?

3 个答案:

答案 0 :(得分:13)

如果不编写自己的包装类,这是不可能的。如果您想使用普通std::vector,则必须通过不直接或间接使用成员函数insert()push_back()emplace_back()来依赖自律(例如通过back_inserter)。

请注意,目前针对新C ++ 14标准的dynamic arrays提案:

  

[...]我们建议为数组定义一个新设施,其数量为   元素在建设中受到约束。我们称之为动态数组,   的DynArray。

该提案实际上附带了一个您可以在自己的代码中使用的参考实现(请确保暂时将namespace std更改为其他内容。)

namespace std {
template< class T >
struct dynarray
{
    // types:
    typedef       T                               value_type;
    typedef       T&                              reference;
    typedef const T&                              const_reference;
    typedef       T*                              iterator;
    typedef const T*                              const_iterator;
    typedef std::reverse_iterator<iterator>       reverse_iterator;
    typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
    typedef size_t                                size_type;
    typedef ptrdiff_t                             difference_type;

    // fields:
private:
    T*        store;
    size_type count;

    // helper functions:
    void check(size_type n)
        { if ( n >= count ) throw out_of_range("dynarray"); }
    T* alloc(size_type n)
        { if ( n > std::numeric_limits<size_type>::max()/sizeof(T) )
              throw std::bad_array_length();
          return reinterpret_cast<T*>( new char[ n*sizeof(T) ] ); }

public:
    // construct and destruct:
    dynarray() = delete;
    const dynarray operator=(const dynarray&) = delete;

    explicit dynarray(size_type c)
        : store( alloc( c ) ), count( c )
        { size_type i;
          try {
              for ( size_type i = 0; i < count; ++i )
                  new (store+i) T;
          } catch ( ... ) {
              for ( ; i > 0; --i )
                 (store+(i-1))->~T();
              throw;
          } }

    dynarray(const dynarray& d)
        : store( alloc( d.count ) ), count( d.count )
        { try { uninitialized_copy( d.begin(), d.end(), begin() ); }
          catch ( ... ) { delete store; throw; } }

    ~dynarray()
        { for ( size_type i = 0; i < count; ++i )
              (store+i)->~T();
          delete[] store; }

    // iterators:
    iterator       begin()        { return store; }
    const_iterator begin()  const { return store; }
    const_iterator cbegin() const { return store; }
    iterator       end()          { return store + count; }
    const_iterator end()    const { return store + count; }
    const_iterator cend()   const { return store + count; }

    reverse_iterator       rbegin()       
        { return reverse_iterator(end()); }
    const_reverse_iterator rbegin()  const
        { return reverse_iterator(end()); }
    reverse_iterator       rend()         
        { return reverse_iterator(begin()); }
    const_reverse_iterator rend()    const
        { return reverse_iterator(begin()); }

    // capacity:
    size_type size()     const { return count; }
    size_type max_size() const { return count; }
    bool      empty()    const { return count == 0; }

    // element access:
    reference       operator[](size_type n)       { return store[n]; }
    const_reference operator[](size_type n) const { return store[n]; }

    reference       front()       { return store[0]; }
    const_reference front() const { return store[0]; }
    reference       back()        { return store[count-1]; }
    const_reference back()  const { return store[count-1]; }

    const_reference at(size_type n) const { check(n); return store[n]; }
    reference       at(size_type n)       { check(n); return store[n]; }

    // data access:
    T*       data()       { return store; }
    const T* data() const { return store; }
};

} // namespace std

答案 1 :(得分:2)

实际错误是因为您将向量声明为常量,这意味着您永远不能更改内容。

然后,当您尝试获取向量中的条目的非常量引用时,编译器会告诉您不能这样做,因为那时您可以更改存储在向量中的常量值。


至于创建一个可以在运行时修复的大小的向量,但是在创建向量之后没有改变大小,那么你必须创建一个容器适配器。基本上你必须在另一个容器周围创建一个包装器,就像例如std::stack确实如此。

答案 2 :(得分:2)

直接的答案是你不能这样做:你不能将矢量定义为const然后再添加成员。

正如其他人所指出的那样,新标准提供了数组类,它可能更适合你正在做的事情。

如果您对固定长度感兴趣,可能感兴趣的向量中最相关的方法是reserve(),它会将vector<>设置为给定参数的大小,从而使向量扩展不必要的。

如果你不能使用Std C ++ 11,那么你需要创建一个不允许你修改向量的包装类。例如:

#include <vector>
#include <iostream>
#include <exception>
#include <stdexcept>
using namespace std;

template <typename T>
class FinalVector {
public:
    FinalVector(unsigned int size)
        { v.reserve( size ); }
    const T &at(unsigned int i) const
        { return v.at( i ); }
    T &at(unsigned int i)
        { return v.at( i ); }
    T &operator[](unsigned int i)
        { return at( i ); }
    const T &operator[](unsigned int i) const
        { return at( i ); }
    void push_back(const T &x);
    size_t size() const
        { return v.size(); }
    size_t capacity() const
        { return v.size(); }
private:
    std::vector<T> v;
};

template<typename T>
void FinalVector<T>::push_back(const T &x)
{
    if ( v.size() < v.capacity() ) {
        v.push_back( x );
    } else {
        throw runtime_error( "vector size exceeded" );
    }
}

int main()
{
    FinalVector<int> v( 3 );

    v.push_back( 1 );
    v.push_back( 2 );
    v.push_back( 3 );

    for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i) {
        cout << v[ i ] << endl;
    }
}

希望这有帮助。

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