Question

当使用push_back std::vector时，我可以推送向量本身的元素，而不必担心因重新分配而使参数无效：

std::vector<std::string> v = { "a", "b" };
v.push_back(v[0]); // This is ok even if v.capacity() == 2 before this call.

但是，使用emplace_back时，std::vector会将参数转发给std::string的构造函数，以便复制构造在向量中发生。这使我怀疑向量的重新分配发生在新字符串被复制构造之前（否则它不会被分配到位），从而在使用之前使参数无效。

这是否意味着我无法使用emplace_back添加向量本身的元素，或者在重新分配时是否有某种保证，类似于push_back？

在代码中：

std::vector<std::string> v = { "a", "b" };
v.emplace_back(v[0]); // Is this valid, even if v.capacity() == 2 before this call?

Answer 1

出于同样的原因，{p> emplace_back必须是安全的push_back is required to be safe;一旦修改方法调用返回，指针和引用的失效才有效。

实际上，这意味着执行重新分配的emplace_back需要按以下顺序进行（忽略错误处理）：

分配新容量
Emplace - 在新数据段末尾构建新元素
将现有元素移动构建到新数据段
销毁和取消分配旧数据段

在this reddit thread STL确认VC11无法支持v.emplace_back(v[0])作为错误，因此您一定要检查您的库是否支持此用法，而不是理所当然。

请注意，标准明确禁止某些形式的自我插入 ;例如在 [sequence.reqmts] 第4段表100 a.insert(p,i,j)具有先决条件＆＃34; i和j不是a的迭代器{1}} ＆＃34;

Answer 2

与其他一些人在这里写的相反，我本周的体验是不安全，至少在尝试使用具有已定义行为的可移植代码时。

以下是一些可能会暴露未定义行为的示例代码：

std::vector<uint32_t> v;
v.push_back(0);
// some more push backs into v followed but are not shown here...

v.emplace_back(v.back()); // problem is here!

上面的代码在Linux上使用g ++ STL运行没有问题。

在Windows上运行相同的代码（使用Visual Studio 2013 Update5编译）时，向量有时会包含一些乱码元素（看似随机的值）。

原因是v.back()返回的引用由于容器在最后添加元素之前达到v.emplace_back()内的容量限制而失效。

我查看了VC ++的emplace_back()的STL实现，它似乎分配了新的存储，将现有的矢量元素复制到新的存储位置，释放旧的存储，然后构建新存储结束时的元素。此时，引用元素的底层内存可能已经被释放或以其他方式无效。这产生了未定义的行为，导致在重新分配阈值处插入的向量元素出现乱码。

这似乎是一个（仍未修复）bug in Visual Studio。使用我试过的其他STL实现，问题没有发生。

最后，您应该避免将向量元素的引用传递给同一向量的emplace_back()，至少如果您的代码是使用Visual Studio编译的并且应该可以工作的话。

Answer 3

我检查了我的矢量实现，它的工作原理如下：

分配新内存
Emplace对象
Dealloc旧记忆

所以一切都很好。类似的实现用于push_back，所以这个很好。

仅供参考，这是实施的相关部分。我添加了评论：

template<typename _Tp, typename _Alloc>
    template<typename... _Args>
      void
      vector<_Tp, _Alloc>::
      _M_emplace_back_aux(_Args&&... __args)
      {
    const size_type __len =
      _M_check_len(size_type(1), "vector::_M_emplace_back_aux");
// HERE WE DO THE ALLOCATION
    pointer __new_start(this->_M_allocate(__len));
    pointer __new_finish(__new_start);
    __try
      {
// HERE WE EMPLACE THE ELEMENT
        _Alloc_traits::construct(this->_M_impl, __new_start + size(),
                     std::forward<_Args>(__args)...);
        __new_finish = 0;

        __new_finish
          = std::__uninitialized_move_if_noexcept_a
          (this->_M_impl._M_start, this->_M_impl._M_finish,
           __new_start, _M_get_Tp_allocator());

        ++__new_finish;
      }
    __catch(...)
      {
        if (!__new_finish)
          _Alloc_traits::destroy(this->_M_impl, __new_start + size());
        else
          std::_Destroy(__new_start, __new_finish, _M_get_Tp_allocator());
        _M_deallocate(__new_start, __len);
        __throw_exception_again;
      }
    std::_Destroy(this->_M_impl._M_start, this->_M_impl._M_finish,
              _M_get_Tp_allocator());
// HERE WE DESTROY THE OLD MEMORY
    _M_deallocate(this->_M_impl._M_start,
              this->_M_impl._M_end_of_storage
              - this->_M_impl._M_start);
    this->_M_impl._M_start = __new_start;
    this->_M_impl._M_finish = __new_finish;
    this->_M_impl._M_end_of_storage = __new_start + __len;
      }

std :: vector emplace_back可以从向量本身的元素构造吗？

3 个答案: