众所周知，Qt窗口小部件使用隐式共享。那么我很想知道STL容器std::vector、std::string是否也使用隐式共享。
如果没有，为什么？因为它非常有用。
如果答案是肯定的，我们如何确定呢？我需要一个简单的C++ STL程序，它可以显示STL容器使用隐式共享。在复制时不进行深度复制。
4个回答
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不可以。当您尝试修改容器的内容，甚至调用它的可变 begin() 方法时，这可能会导致潜在的写时复制，从而使所有引用和迭代器失效。这将是一个难以调试的情况，因此被禁止。
尽管 std::string 在技术上不是容器，但自 C++11 起，仍禁止执行写时复制：
引用、指针和迭代器引用 basic_string 序列的元素可能会被以下使用 basic_string 对象的操作所使无效：
...
— 调用非 const 的成员函数，除了 operator[]、at、front、back、begin、rbegin、end 和 rend。
[string.require]
...因为它非常有用。
嘿，有何用处？几乎总是通过引用传递解决所有的“性能问题”。原子引用计数在多处理器机器上本质上是不可扩展的。
- Yakov Galka
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2“it is very useful”这个注释需要放到Qt的内容中 - 其设计者似乎对有用的语言特性（如异常和RTTI）有所厌恶。 - marko
2@Marko：是的。Qt仍然建立在早期90年代狭隘的面向对象概念之上...但它成为今天流行的GUI库并不意味着它是一个好的库，而只是说明我们还没有更好的库，或者这样的库还没有赶上（不幸的是，好东西经常就这样消失了）。 - Yakov Galka
2别再寻找其他选择了，QtXML正是为解决构造函数不总是完全构造对象的问题而设计的，其中流行的惯用法是每次都检查错误标志。 - marko
2@ybungalobill 你说得对。我也很愚蠢地假设，Qt的实现不会受到迭代器问题的影响。但事实上它确实有这个问题。唉，为了解决这个问题，如果源对象上有活动迭代器，就必须显式地
detach()复制。我将不得不审查我所有答案中的代码，以确保我不会无意中让任何人暴露在这个问题下。 - Kuba hasn't forgotten Monica@KubaOber 这个 detach() 方法是什么？我没有看到它，至少在 QList 的 Qt 5.4 文档中没有。据我所知，在最新的 Qt 中，迭代器总是指向创建它的副本，如果集合随后被修改，它将指向一个新的副本，但迭代器仍将指向原始副本。文档中不清楚的是，如果您对某个迭代器执行
*i = 5，它会指向新的副本吗？ - Andy显示剩余10条评论
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除了其他人对容器中的CoW行为提出的反对意见之外，以下是一些更多的反对意见。 这些都属于违背惯例的行为类别，因此会导致开发者遇到奇怪的错误。
异常
允许CoW会导致对容器的无害突变操作在本来不应该失败时触发异常。这在使用
std::vector或std::string的operator[]时尤其危险。
线程
人们可能会合理地期望能够复制构造一个容器，以便将其交给另一个线程处理，之后就不必再担心并发问题了。但是使用CoW就不是这样。- marko
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你对异常的看法是正确的，但是关于线程的问题则有所偏差。像Qt中适当实现的写时复制技术是完全线程安全的，只要容器实例仅从单个线程访问即可。内部使用共享表示的事实并不重要。需要时它将被安全地复制，保留迭代器。 - Kuba hasn't forgotten Monica
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正如在类似问题中所注意到的那样：
C++标准并不禁止或规定std::string的写时复制或任何其他实现细节。只要符合语义和复杂性要求，实现可以选择任何实现策略。
我认为，对于std::vector也是如此。
此外，您可能会对这个主题感兴趣：std::string实现的方式是什么？
- Artem Sobolev
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4我认为在C++11中禁止了写时复制。 - Pubby
2@KubaOber，[string.require]/5，
s[0] = 'a' 不允许使指向 s 的指针、引用或迭代器失效，这意味着它在返回第一个 char 的引用之前不能进行复制。此外，将该段与 C++03 标准进行比较，后者规定了不同的规则，提到了首次调用非 const operator[]、非 const at() 等（特别是为了允许 COW 实现在非 const 引用“泄漏”时进行深复制）。 - Jonathan Wakely2
STL容器不使用隐式共享。它们始终具有普通值语义。
原因是运行时性能：在多线程程序中（可能但不一定在多核主机上运行），管理数据的锁定开销（例如参考计数，在写入之前复制时锁定）远远超过了普通值复制的开销，后者根本没有特殊的线程含义。预计那些需要频繁复制大型std::maps的程序将实现显式共享以避免复制。
事实上，在STL的早期阶段，std::string确实使用隐式共享。但是当第一个多核CPU出现时，它被删除了。
- Johannes Overmann
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你是在声称STL比多核处理器更早吗？ - Toby Speight
是的！好的。有点。模糊。就是这样。 :-) 早期的STL是在多核处理成为主流、变得便宜和成为标准之前开发的（就像今天一样）。当时，多线程编程也有些奇特。（不幸的是，即使今天，它仍然是火箭科学。） - Johannes Overmann
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string的引用计数实现，因为它们在多线程环境下表现不佳。对于C++03我不确定。 - Andy Prowl