std::vector 的使用陷阱

        std::vector<> 在工作当中的使用频率比较高，因为它简单易用，类似数组，但又比数组智能得多，它能动态调整内存以容纳足够多的数据。它和数组相似的一点，用下标进行元素的访问。这里就有一个不易察觉的陷阱，假如是数组我们是可以通过 array[n] = xx (这里n是有效范围的) 进行赋值，但在 std::vector<> 里，这个是获取元素用的，它返回的是元素的引用。所以当 std::vector<> 变量为初始状态空时，这个操作会导致segmentation fault 的。代码如：

#include 
#include 
#include 
 
void vecPint(std::vector<int> &vec);
 
int main()
{
    std::vector<int> intVec;
    intVec[0] = 30;
    vecPint(intVec);
    
    return 0;
}
 
void vecPint(std::vector<int> &vec)
{
    for(size_t i = 0; i < vec.size(); i++)
    {
        printf("intVec[%d] = %d\n", i, vec[i]);
    }
}

    std::vector intVec;

    intVec[0] = 30;

定义 vector 后直接用 [] 进行赋值是非法的，因为此时 vector 内部的指针是空的，访问空指针是会引起 segmentation fault。可以通过 GDB 查看内部数据信息：

 在第 10 行处打了一个断点，即此行：intVec[0] = 30; 打印变量 intVec 信息，我们看到此时 intVec 元素个数为0，分配的储存空间也是0。然后 单步 到 operator[] 里，其返回是这个：return *(this->_M_impl._M_start + __n)，而此时 this->_M_impl 还是空的：

 所以操作一个空指针，必引起 segmentation fault 的。那如果是这种情况呢：

#include 
#include 
#include 
 
void vecPint(std::vector<int> &vec);
 
int main()
{
    std::vector<int> intVec;
    intVec.push_back(30);
    intVec[1] = 20;
    vecPint(intVec);
    
    return 0;
}
 
void vecPint(std::vector<int> &vec)
{
    for(size_t i = 0; i < vec.size(); i++)
    {
        printf("intVec[%d] = %d\n", i, vec[i]);
    }
}

先 push_back() 再 []，因为 push_back() 会引起内存分配。这样是不会出现段错误的，但实际运行结果是这样的：

 只输出了一个元素。怎么会是这样的呢？从 GDB 上看：

 在 intVec[1] = 20 处打断点。单步到 operator[] 函数里，此时只有一个元素（即：_M_finish - _M_start = 4，即 4 byte），存储空间也只能容纳一个元素（即：_M_end_of_storage - _M_start = 4，即 4 byte），而当执行过 intVec[1] = 20 后，前后内存数据对比：

 20 已经被存储到 intVec 所占用内存的后面，16进制打印即为：0x00000014。因为我们打印时只会输出 intVec 内存范围内的数据，所以 20 是没有被输出的。至于能够存储到 intVec 内存之后不会出现问题，我想应该是：只要是可以访问到的内存地址，应该是没问题的。如果有大神更了解，希望指正。既然这个 20 已经存储到了 intVec 内存之后，那我们也是可以打印出来的，如：

void vecPint(std::vector<int> &vec)
{
    for(size_t i = 0; i < vec.size() + 1; i++)
    {
        printf("intVec[%d] = %d\n", i, vec[i]);
    }
}

我们把循环加大一个元素，这样不就跳到最后元素的后面了吗？其结果如下：

20 这个值也打印出来了。 

总结：下标操作慎用，因为下标有可能超出范围而抛出异常，且下标操作需要在变量非空的情况下使用。下标操作期望是“修改”而非“赋值”。