关于在 C++ 中将数组存储在 std::vector 中的问题

Question

我对以下内容不太清楚。

首先，这段代码编译得很好：

#include <vector>

typedef struct{
    int x1,x2,x3,x4;
}  ints;

typedef std::vector<ints> vec;

int main(){
    vec v;
    ints a = {0,1,2,3};
    v.push_back(a);
}

下面的代码几乎相同：

#include <vector>

typedef std::vector<int[4]> vec;

int main(){
    vec v;
    int a[4] = {0,1,2,3};
    v.push_back(a);
}

但它抛出了我将在最后包含的极其长度的错误输出。为什么编译器对这两个程序的处理如此不同？这绝对不直观。

以下是我使用 g++ 进行编译的系统上引发的编译器错误：

[mattg@pigott Test]$ g++ test2.cpp -o test2
In file included from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/i586-redhat-linux/bits/c++allocator.h:34,
                 from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/allocator.h:48,
                 from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/vector:62,
                 from test2.cpp:2:
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/ext/new_allocator.h: In member function ‘void __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::construct(_Tp*, const _Tp&) [with _Tp = int [4]]’:
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/stl_vector.h:737:   instantiated from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(const _Tp&) [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator<int [4]>]’
test2.cpp:9:   instantiated from here
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/ext/new_allocator.h:105: error: ISO C++ forbids initialization in array new
In file included from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/vector:69,
                 from test2.cpp:2:
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/vector.tcc: In member function ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::_M_insert_aux(__gnu_cxx::__normal_iterator<typename std::_Vector_base<_Tp, _Alloc>::_Tp_alloc_type::pointer, std::vector<_Tp, _Alloc> >, const _Tp&) [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator<int [4]>]’:
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/stl_vector.h:741:   instantiated from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(const _Tp&) [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator<int [4]>]’
test2.cpp:9:   instantiated from here
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/vector.tcc:306: error: array must be initialized with a brace-enclosed initializer
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/stl_vector.h:741:   instantiated from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(const _Tp&) [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator<int [4]>]’
test2.cpp:9:   instantiated from here
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/vector.tcc:312: error: invalid array assignment
In file included from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/i586-redhat-linux/bits/c++allocator.h:34,
                 from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/allocator.h:48,
                 from /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/vector:62,
                 from test2.cpp:2:
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/ext/new_allocator.h: In member function ‘void __gnu_cxx::new_allocator<_Tp>::destroy(_Tp*) [with _Tp = int [4]]’:
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/vector.tcc:353:   instantiated from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::_M_insert_aux(__gnu_cxx::__normal_iterator<typename std::_Vector_base<_Tp, _Alloc>::_Tp_alloc_type::pointer, std::vector<_Tp, _Alloc> >, const _Tp&) [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator<int [4]>]’
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/stl_vector.h:741:   instantiated from ‘void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(const _Tp&) [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator<int [4]>]’
test2.cpp:9:   instantiated from here
/usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/ext/new_allocator.h:115: error: request for member ‘~int [4]’ in ‘* __p’, which is of non-class type ‘int [4]’

Answer 1

错误：ISO C++ 禁止初始化
在数组中 new
错误：数组必须是
用大括号括起来初始化
初始化
错误：无效数组
分配
错误：请求
'* __p' 中的成员 '~int[4]'，即
非类类型“int [4]”

要理解其中一个错误，请想象以下情况：

void main() {
    int a[4] = {0,1,2,3};
    int b[4] = a;
}

与以下相反：

typedef struct{
    int x1,x2,x3,x4;
}  ints;

int main()
{
    ints a;
    ints b = a;
}

甚至：

typedef struct{
    int x[4];
}  ints;

int main()
{
    ints a;
    ints b = a;
}

C/C++ 数组无法通过赋值运算符复制，尽管 struct< /code> 可以包含数组。
因此，一个简单的修复方法是：

typedef struct{
        int x[4];
}  ints;

typedef std::vector<ints> vec;

int main(){
        vec v;
        ints a = { {0,1,2,3} };
        v.push_back(a);
}

Answer 2

在幕后它正在做一个分配，并且没有为数组定义。

错误的相关部分

从这里实例化 /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4.1/bits/vector .tcc:306: 错误：必须使用大括号括起来的初始化程序来初始化数组 /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../ ../include/c++/4.4.1/bits/stl_vector.h:741：从 'void std::vector<_Tp, _Alloc>::push_back(const _Tp&) 实例化 [with _Tp = int [4], _Alloc = std::allocator]' test2.cpp:9：从这里实例化 /usr/lib/gcc/i586-redhat-linux/4.4.1/../../../../include/c++/4.4 .1/bits/vector.tcc:312：错误：无效的数组分配

Answer 3

尝试 boost::array 而不是普通数组。它围绕固定大小的数组提供符合 STL 的接口，因此可以在 STL 容器内使用。另外，它还实现了边界检查（boost::array::at）。

#include <boost/array.hpp>
#include <vector>

typedef std::vector< boost::array<int, 4> > vec;
int main(){
    vec v;
    boost::array<int, 4> va = {0,1,2,3};
    v.push_back(va);
}

Answer 4

自从我使用 C++ 以来已经有一段时间了，但我相信您遇到的核心问题是数组不具备与 std::vector<> 相处所需的语义。 。我手边没有 Stroustrup 的副本，否则我可以给你一个参考。

Answer 5

尝试使用 vector 的 vector 来代替。

Answer 6

所有 STL 容器（包括 std::vector）的值类型 T 的要求是 T 是 Assignable< /code> - ISO C++03 23.1[lib.container.requirements]/4-5。 Assignable 定义如下：

表达式 t = u，其中 t 的类型为 T，u 的类型为 cv T，有效，其返回类型为T&，后置条件为t相当于你。

数组不能满足这个要求，因为你不能写：

int a[2], b[2];
a = b;

之所以不能，是因为上面代码片段中的 a 和 b 根据以下公式衰减为指针类型右值： 4.2[conv.array] 中描述的数组到指针衰减的常用 C++ 规则。当然，如果不允许在非重载 operator= 的左侧使用右值。

Answer 7

数组在 C++ 中并不是一流的；例如，您不能将它们作为参数传递给函数（尽管您可以将指针和引用传递给数组，但它们会衰减为指针）。此外，它们没有值语义。