哪个向量地址更安全？

Question

假设一个函数需要一个指向类型为T的向量的指针，但是当我只有一个类型为T的向量的向量（类型不保证是POD）时，这样做是否可行？

std::vector<std::vector<T>> input;
auto selectedVectorPtr=&input[j];

比这更安全

std::vector<std::vector<T>> input;
auto selectedVectorPtr=&(input[j]);

同时假设输入的范围直到以selectedVectorPtr作为参数的函数结束。

我的顾虑（/误解）是：

• 是否会创建任何临时对象？因此，取其地址是否有问题？
• 对T类型的&或[]运算符重载是否会影响操作符优先级的更改？
• 如果在获取地址后重新调整了vector（或两者都是），会怎样？

- huseyin tugrul buyukisik

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运算符优先级有规则。这与安全无关，但与正确性有关。 - 463035818_is_not_a_number

第二个选项在某种意义上更“安全”，因为如果你匆忙时，不会误解它为(&input)[j]。否则，它们是等效的。 - molbdnilo

在函数中使用指针必须像 (*parameter)[k] 这样，但它看起来当然不同，我也担心 *parameter[k]。 - huseyin tugrul buyukisik

Answer 1

operator[]的优先级高于operator&（后缀运算符的优先级最高），因此它在此处首先被计算，不需要括号。在这里&input[j]和&(input[j])之间没有区别。

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替代更简单的语法：

auto selectedVectorPtr = input.data() + j;

这里也不需要使用 std::addressof。

- Maxim Egorushkin

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() 会创建一个临时对象还是直接解引用数组呢？ - huseyin tugrul buyukisik

@cmaster 我更喜欢使用“指针 + 索引”。但是感谢你分享你的思考过程。 - Maxim Egorushkin

你为什么更喜欢使用“指针+索引”？你的思维过程是什么？ - cmaster - reinstate monica

啊，那么pointer + index这种写法确实是一个很好的理由。我不确定C标准是否允许&*产生未定义行为。我一直以为编译器会自动优化这两个操作（在C中，&*总是无效的），因为当CPU获取地址时，它从来没有触碰指针后面的对象。也许我太粗心了... - cmaster - reinstate monica

除此之外，从概念上讲，&pointer[index] 是两个操作（可能会重载 operator&），而 pointer + index 只是一个操作。这就是为什么我更喜欢后者。 - Maxim Egorushkin

Answer 2

运算符优先级决定了[]会在前置的&之前被计算。因此，这两个表达式没有区别。

如果你正在考虑代码片段的安全性问题，需要考虑&input[j]的两个问题（不考虑外部括号）：

• 索引可能越界，导致未定义的行为。您可能希望使用（可能会抛出异常但更安全的）std::vector::at而不是std::vector::operator[]，并将其包装在try-catch块中。
• 如果要获取先前未知的T的地址，则可以为T重载operator &。虽然这本质上是邪恶的，但您可以使用std::addressof来减轻可能性。请注意，在您的情况下，这是不必要的，因为您正在获取std::vector实例的地址。

- lubgr

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你的意思是如果有人使用类而不是float或double，它会导致操作优先级的改变，因此运算符&将具有第一优先级吗？ - huseyin tugrul buyukisik

不，你不能通过重载更改运算符优先级。但是你可以通过为用户定义的类型重载operator &来更改其含义。 - lubgr

在我看来，过载 operator & 的人得到了他们应得的... 所以，没有必要使用 std::address_of<> ;-) 很好地提到了这些问题，加一分！ - cmaster - reinstate monica

Answer 3

&input[j]和&(input[j])没有任何区别。这是因为operator[]比operator&的优先级高。

因此，在这两种情况下，它都将评估为&(input[j])。

- Rizwan