如何正确使用 std::vector.back() ？

Question

我的代码中有一个我不太明白的错误。根据文档，std::vector.back() returns 对容器中最后一个元素的引用，所以这就是我所做的：(live here)

#include <iostream>
#include <vector>

class Foo {
  public:
    Foo(int id) : id(id) {
        std::cout << "foo " << id << " constructed" << std::endl;
    }
    ~Foo() {
        std::cout << "foo " << id << " destructed" << std::endl;
    }

    int id;
};

int main() {
    std::vector<Foo> foos;
    
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        foos.emplace_back(i);  // construct foo in place
        
        auto& foo = foos.back();
        std::cout << "Play with " << foo.id << std::endl;
    }
    
    for (auto&& foo : foos) {
        std::cout << "I'm foo " << foo.id << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

产生以下输出：

foo 0 constructed
Play with 0
foo 1 constructed
foo 0 destructed
Play with 1
I'm foo 0
I'm foo 1
foo 0 destructed
foo 1 destructed

那么，在 Foo 的第二个实例构造之后，第一个被销毁了，为什么？因为 auto& foo 超出范围？但是当我打印 foos 向量时，它仍然有两个 foos，真令人惊讶！乍一看似乎 foos.back() 正在复制，但事实并非如此。实在想不明白的是，怎么可能构造函数被调用了两次，而析构函数却被调用了3次，他们不应该总是成对出现吗？

Answer 1

这里发生的事情是，当你 .emplace_back(1) 时 std::vector 没有足够的 space 用于两个元素，所以它必须重新分配， copy/move 所有现有的元素到新的分配，然后 emplace_back 新的。因此，您看到唯一的现有元素从旧分配中被破坏。

如果你在循环之前.reserve(2)，这就会消失：https://godbolt.org/z/oj8fWhznP

foo 0 constructed
Play with 0
foo 1 constructed
Play with 1
I'm foo 0
I'm foo 1
foo 0 destructed
foo 1 destructed

也可以用.capacity()查看分配的大小，确实验证了理论：https://godbolt.org/z/a88xfqa7f

--- 0 ---
capacity: 0
foo 0 constructed
capacity: 1
Play with 0
--- 1 ---
capacity: 1
foo 1 constructed
foo 0 destructed
capacity: 2
Play with 1

为 move/copy 构造函数和赋值运算符添加日志记录定义可能会让您更好地了解 std::vector 在内部做什么。

如何正确使用 std::vector.back() ？

How to use `std::vector.back()` correctly?

c++

stdvector