【c++随笔16】reserve之后，使用std::copy会崩溃?

本文主要是介绍【c++随笔16】reserve之后，使用std::copy会崩溃?，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

原创作者：郑同学的笔记
原创地址：https://zhengjunxue.blog.csdn.net/article/details/134272501

一、reserve之后，使用std::copy会崩溃?

先看代码

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> source = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::vector<int> destination;// 在目标vector中预留足够的空间，避免不必要的重新分配destination.reserve(source.size());// 使用std::copy将source中的元素复制到destination中std::copy(source.begin(), source.end(), destination.begin());// 打印复制后的destination内容for (int num : destination) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

运行，崩溃截图如下

我们先简单说下std::reserve、std::resize、std::copy三个函数的用法，然后再说崩溃的原因。

二、函数std::reserve、std::resize、std::copy

1、std::resize：

• std::resize 用于改变容器的大小，并可以指定新元素的初值。
• 如果新的大小大于当前大小，则在末尾添加新元素；如果新的大小小于当前大小，则删除多余的元素。
• 使用 resize 会改变容器内的元素个数，并可能导致元素值的改变。

示例代码如下：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3};
vec.resize(5); // 将容器大小调整为 5，新增的元素将会被默认初始化为0
vec.resize(3); // 将容器大小调整为 3，多余的元素将会被删除

2、std::reserve：

• std::reserve 用于预留容器的空间，但不会改变容器的大小。
• 当你知道容器将要存储大量元素时，可以使用 reserve 来提前分配足够的内存，避免容器多次扩张操作。
• 使用 reserve 不会改变容器中的元素个数，只是预分配了足够的空间。

示例代码如下：

std::vector<int> vec;
vec.reserve(100); // 预留至少能容纳100个元素的空间

3、std::copy：

template <class InputIterator, class OutputIterator>
OutputIterator copy(InputIterator first, InputIterator last, OutputIterator result);

std::copy 用于将一个范围内的元素复制到另一个范围，它可以用于将一个容器中的元素复制到另一个容器中

注意事项

• 确保输出范围有足够的空间来容纳被复制的元素，否则可能会导致未定义的行为。
• 当处理容器时，确保输出容器有足够的容量，或者使用插入迭代器（如 std::back_inserter）来确保动态分配足够的空间。

int source[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int destination[5];// 使用 std::copy 将 source 数组的内容复制到 destination 数组
std::copy(std::begin(source), std::end(source), std::begin(destination));

三、崩溃原因分析

• 在这个代码中，当你使用 std::copy 将 source 中的元素复制到 destination 中时，会导致程序崩溃的原因是因为 destination 容器的空间虽然预留了，但是其中并没有实际的元素，所以无法直接通过 destination.begin() 来访问 destination 的首个元素。

• 在使用 std::copy 进行复制时，目标容器必须有足够的空间来容纳被复制的元素，并且使用 std::back_inserter 或者确保目标容器大小与源容器相同的方式来进行插入操作。如果目标容器没有足够的空间或者没有正确的插入迭代器，就会导致未定义的行为，可能导致程序崩溃。

要修复这个问题，有两个方法你可以使用

方案1、你可以使用 std::back_inserter 插入迭代器来向 destination 中插入元素，代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> source = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::vector<int> destination;// 在目标vector中预留足够的空间，避免不必要的重新分配destination.reserve(source.size());// 使用std::copy将source中的元素复制到destination中std::copy(source.begin(), source.end(), std::back_inserter(destination));// 打印复制后的destination内容for (int num : destination) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

方案2、resize将容器大小调整同时，新增的元素将会被默认初始化为0，这样std::copy中的destination.begin()就可用访问到元素了

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::vector<int> source = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::vector<int> destination;// 在目标vector中预留足够的空间，避免不必要的重新分配destination.resize(source.size());// 使用std::copy将source中的元素复制到destination中std::copy(source.begin(), source.end(), destination.begin());// 打印复制后的destination内容for (int num : destination) {std::cout << num << " ";}std::cout << std::endl;return 0;
}

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