Чи безпечно push_back елемент з того самого вектора?

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(v[0]);

Якщо другий push_back викликає перерозподіл, посилання на перше ціле число у векторі більше не буде дійсним. Так це не безпечно?

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.reserve(v.size() + 1);
v.push_back(v[0]);

Це робить його безпечним?

Схоже, http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/lwg-closed.html#526 вирішив цю проблему (або щось подібне до неї) як потенційний дефект стандарту:

1) Параметри, взяті за допомогою посилання const, можуть бути змінені під час виконання функції

Приклади:

Дано std :: вектор v:

v.insert (v.begin (), v [2]);

v [2] можна змінювати, переміщуючи елементи вектора

Запропонована постанова полягала в тому, що це не дефект:

vector :: insert (iter, value) потрібно працювати, оскільки стандарт не дає дозволу, щоб він не працював.

Так, це безпечно, і стандартні реалізації бібліотеки стрибають через обручі, щоб зробити це так.

Я вважаю, що виконавці так чи інакше відслідковують цю вимогу до 23.2 / 11, але я не можу зрозуміти, як і я не можу знайти щось конкретніше. Найкраще, що я можу знайти, - це стаття:

http://www.drdobbs.com/cpp/copying-container-elements-from-the-c-li/240155771

Перевірка реалізацій libc ++ та libstdc ++ показує, що вони також безпечні.

Стандарт гарантує безпеку навіть вашого першого прикладу. Цитування C ++ 11

[послідовність.reqmts]

3 У Таблицях 100 та 101 ... Xпозначає клас контейнера послідовності, aпозначає значення, Xщо містить елементи типу T, ... tпозначає значення і значення rst constX::value_type

16 Таблиця 101 ...

a.push_back(t) Вид повернення Вираз void Операційна семантика Додає копію t. Вимоги: T повинні бути CopyInsertableвключені X. Контейнер basic_string , deque, list,vector

Тож навіть якщо це не зовсім банально, реалізація повинна гарантувати, що вона не може визнати недійсним посилання при виконанні push_back.

Не очевидно, що перший приклад безпечний, тому що найпростішою реалізацією push_backбуло б спочатку перерозподілити вектор, якщо потрібно, а потім скопіювати посилання.

Але, принаймні, це здається безпечним для Visual Studio 2010. Її реалізація push_backробить спеціальне поводження зі справою, коли ви відштовхуєте елемент у вектор. Код структурований так:

void push_back(const _Ty& _Val)
    {   // insert element at end
    if (_Inside(_STD addressof(_Val)))
        {   // push back an element
                    ...
        }
    else
        {   // push back a non-element
                    ...
        }
    }

Це не є гарантією від стандарту, але як інша точка даних v.push_back(v[0])є безпечною для LLVM's libc ++ .

std::vector::push_backдзвінки libc ++,__push_back_slow_path коли їй потрібно перерозподілити пам'ять:

void __push_back_slow_path(_Up& __x) {
  allocator_type& __a = this->__alloc();
  __split_buffer<value_type, allocator_type&> __v(__recommend(size() + 1), 
                                                  size(), 
                                                  __a);
  // Note that we construct a copy of __x before deallocating
  // the existing storage or moving existing elements.
  __alloc_traits::construct(__a, 
                            _VSTD::__to_raw_pointer(__v.__end_), 
                            _VSTD::forward<_Up>(__x));
  __v.__end_++;
  // Moving existing elements happens here:
  __swap_out_circular_buffer(__v);
  // When __v goes out of scope, __x will be invalid.
}

Перша версія, безумовно, НЕ безпечна:

Операції над ітераторами, отримані викликом стандартного контейнера бібліотеки або функції елемента рядка, можуть отримати доступ до базового контейнера, але не повинні змінювати його. [Примітка. Зокрема, операції з контейнерами, які визнають недійсними ітератори, суперечать операціям ітераторів, пов'язаних із цим контейнером. - кінцева примітка]

з розділу 17.6.5.9

Зауважте, що це розділ про перегони даних, про який люди зазвичай думають у поєднанні з нарізкою різьби ... але власне визначення включає стосунки "трапляється раніше", і я не бачу жодних зв'язків впорядкування між декількома побічними ефектами push_backв тут грає, а саме, помилка відключення посилань, здається, не визначається як упорядкована щодо конструювання копії нового хвостового елемента.

Це повністю безпечно.

У вашому другому прикладі ви

v.reserve(v.size() + 1);

яка не потрібна, тому що якщо вектор вийде зі свого розміру, це буде означати значення reserve.

Вектор відповідає за цей матеріал, а не ви.

Обидва є безпечними, оскільки push_back скопіює значення, а не посилання. Якщо ви зберігаєте покажчики, це все ще безпечно щодо вектора, але просто знайте, що у вас буде два елементи вашого вектора, що вказують на однакові дані.

Розділ 23.2.1 Загальні вимоги до контейнерів

16

• a.push_back (t) Додає копію t. Потрібно: T має бути CopyInsertable у X.
• a.push_back (rv) Додає копію rv. Потрібно: T має бути переміщеним в X.

Тому реалізація push_back повинна забезпечити вставлення копії v[0] . На противажному прикладі, припускаючи, що реалізація буде перерозподілена перед копіюванням, вона не гарантовано додає копію v[0]та як таке порушує характеристики.

З 23.3.6.5/1: Causes reallocation if the new size is greater than the old capacity. If no reallocation happens, all the iterators and references before the insertion point remain valid.

Оскільки ми вставляємо в кінці, жодні посилання не будуть визнані недійсними, якщо вектор не буде змінено. Отже, якщо векторний, capacity() > size()то він гарантовано працює, інакше це гарантовано невизначена поведінка.