如果向量为空，那么std：：vector.data()应该返回什么？

Question

根据标准草案(23.3.6.4矢量数据)，data()指向基础数组，[data(), data() + size())必须是有效范围：

T* data() noexcept;
const T* data() const noexcept;

    1 Returns: A pointer such that [data(),data() + size()) is a valid range. For a non-empty vector,
data() == &front().
    2 Complexity: Constant time

但是如果向量是空的呢？当我构造一个零大小的向量时：

#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    const int NUM = 0*10;
    std::vector< double > v( NUM, 0.0 );
    std::cerr << "V : "<< v.data() << std::endl;
}

MSVC 2010返回null，但在Linux上(使用GCC 4.2.1和Intel 12.1)，我得到一个非空地址。

vector::data()是允许还是应该返回null？例如，实现是否可以执行默认大小的初始分配，并返回指向它的(非空)指针？

编辑：几个答案集中在一个空范围的有效性。我完全同意这一点。

我真的希望看到一个很好的参考或解释:它是允许的，它必须返回空还是它也可能返回非空的？

Answer 1

范围的约定是[inclusive, exclusive)，也就是说，如果您在一个范围[X,Y)上迭代，您将在概念上执行以下操作(伪代码)：

for( iterator ii = X; ii != Y; ++ii) {
...
}

这允许将空范围表示为[X,X)。此外，这个空范围对于每个地址都有很好的定义，不管它是有效的还是无效的。

也就是说，对data()的要求是(强调地雷)

23.3.6.4 vector.data T* data() noexcept除外； const T* data() const noexcept除外； 返回:一个指针，使得[ data()，data()+size()]是一个有效的范围。对于非空向量，data() == & For ()。

在我看来，唯一无条件的保证是[data(),data() + size())应该是一个有效的范围。对于size() == 0，成员函数data()可以返回任何值，并且范围将是一个有效的空范围。因此，如果size()为零，则允许实现返回一个非空指针。

Answer 2

如果向量为空()，则标准中的任何措辞都不表示data()的给定值。

这里有一些明确的证据，说明为什么你不应该假设它可能是零，尽管有时它是：

#include <vector>
#include <iostream>


void value_of_data(std::vector<int> const& v)
{
    std::cout << "empty() = " << v.empty() << ", " << "data() = " << static_cast<const void*>(v.data()) << std::endl;
}



int main()
{
    std::vector<int> v;
    value_of_data(v);

    v.resize(100, 0);
    v.clear();
    value_of_data(v);
}

示例输出(gcc7.2、-O2、linux)：

empty() = 1, data() = 0
empty() = 1, data() = 0x7ebc30

http://coliru.stacked-crooked.com/a/dd1d13200c8b9a3a

Answer 3

存在这样一种状态，即对象可以有效但未指定：

有效但未指定的状态§17.3 未指定的对象状态，只是满足对象的不变量，并且对对象的操作按照其类型指定 示例:如果std::vector类型的对象x处于有效但未指定的状态，则可以无条件地调用x.empty()，只有当x.empty()返回false时才能调用x.empty()。-end实例

读取C++标准时，当向量为空时，不指定data()的状态。因此，状态是有效但未指定的状态。因此，当向量为空时，data()的返回值可以是任意值(null或随机值)。这取决于编译器的实现。

在这种情况下，按照§17.3中的示例，您应该在使用empty()之前调用data()，以确保返回的值与您的期望相同。

if (!v.empty())
   do_something(v.data())