同じベクターから要素をpush_backしても安全ですか？

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

2番目のpush_backによって再割り当てが発生した場合、ベクトルの最初の整数への参照は無効になります。これは安全ではありませんか？

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

これは安全ですか？

http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/lwg-closed.html#526は、標準の潜在的な欠陥としてこの問題（またはそれに非常に類似したもの）に対処したようです。

1）const参照によって取得されるパラメーターは、関数の実行中に変更できます

例：

与えられたstd :: vector v：

v.insert（v.begin（）、v [2]）;

v [2]は、ベクトルの要素を移動することで変更できます

提案された解決策は、これは欠陥ではないということでした：

vector :: insert（iter、value）は、標準が機能しないことを許可していないため、機能する必要があります。

はい、それは安全であり、標準ライブラリの実装はそれを行うためにフープをジャンプします。

私は実装者がこの要件を23.2 / 11に遡ると信じていますが、私はその方法を理解できず、より具体的なものも見つけられません。私が見つけることができる最高のものはこの記事です：

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

libc ++とlibstdc ++の実装を検査すると、それらも安全であることがわかります。

この規格は、最初の例でも安全であることを保証しています。C ++ 11の引用

[sequence.reqmts]

3表100および101で、... Xはシーケンスコンテナークラスをa示し、をX含む型の要素の値を示しTます... tは、左辺値または定数右辺値を示しますX::value_type

16表101 ...

式 a.push_back(t) 戻り値の型 void 動作セマンティクスt. 必要な Tもののコピーを追加します：にCopyInsertable入れXます。 コンテナ basic_string、deque、list、vector

したがって、それは厳密なことではありませんが、実装では、を実行するときに参照が無効にならないことを保証する必要がありpush_backます。

最初の例が安全であることは明らかではありません。なぜなら、の最も簡単な実装はpush_back、必要に応じて最初にベクトルを再割り当てしてから、参照をコピーすることです。

しかし、少なくともVisual Studio 2010では安全であると思われます。その実装はpush_back、ベクター内の要素をプッシュバックした場合に特別な処理を行います。コードは次のように構成されています。

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
                    ...
        }
    }

これは標準からの保証ではありませんが、別のデータポイントとしてv.push_back(v[0])、LLVMのlibc ++にとって安全です。

std::vector::push_back__push_back_slow_pathメモリを再割り当てする必要がある場合のlibc ++の呼び出し：

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.
}

最初のバージョンは間違いなく安全ではありません：

標準ライブラリコンテナーまたは文字列メンバー関数を呼び出して取得したイテレーターの操作は、基になるコンテナーにアクセスできますが、変更することはできません。[注：特に、イテレーターを無効にするコンテナー操作は、そのコンテナーに関連付けられているイテレーターの操作と競合します。—エンドノート]

セクション17.6.5.9から

これは、データレースに関するセクションであり、通常はスレッド化と関連して考えられますが、実際の定義には「前に起こる」関係が含まpush_backれます。ここで再生します。つまり、参照の無効化は、新しいテール要素のコピー構築に関して順序付けられたものとして定義されていないようです。

完全に安全です。

2番目の例では、

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

ベクトルがそのサイズを超えた場合、それはを意味するため、これは必要ありませんreserve。

ベクターはあなたではなく、このようなことを担当します。

push_backは参照ではなく値をコピーするため、どちらも安全です。ポインターを格納している場合でも、ベクターに関する限りは安全ですが、ベクターの2つの要素が同じデータを指すことを知っているだけです。

セクション23.2.1一般的なコンテナ要件

16

• a.push_back（t）tのコピーを追加します。必要：TはXへのCopyInsertableでなければならない。
• a.push_back（rv）rvのコピーを追加します。必要：TはXへのMoveInsertableです。

したがって、push_backの実装では、のコピー v[0]が挿入されるようにする必要があります。反例として、コピーする前に再割り当てする実装を想定するv[0]と、コピーが確実に追加されず、仕様に違反することになります。

23.3.6.5/1から： 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.

最後に挿入しているので、ベクターのサイズが変更されない場合、参照は無効になりません。そのため、ベクターの場合は機能するcapacity() > size()ことが保証され、そうでない場合は未定義の動作であることが保証されます。