含引用成员的类初始化vector报错，疑惑成员是否复制实例

问题描述 #

想要创建一个可被vector所有元素共享的单个DebugPrinter_t实例，vector的元素类型PollingConfig_t的构造函数需要传入引用参数，但初始化vector时编译报错。

相关代码 #

元素类型定义：

// vector中每个元素的类型
class PollingConfig_t
{
public: 
    PollingConfig_t(DebugPrinter_t& _debugPrinter) : _debugPrinter(debugPrinter) {}
private:
    DebugPrinter_t& _debugPrinter; // 指向DebugPrinter_t全局实例的引用
};

全局变量与vector初始化：

DebugPrinter_t DebugPrinter(true); // 被vector所有元素共享的单个实例
std::vector<PollingConfig_t> PollingConfigs(4, PollingConfig_t(DebugPrinter)); // 期望创建4个持有DebugPrinter引用的PollingConfig_t实例

编译错误 #

error: use of deleted function 'PollingConfig_t& PollingConfig_t::operator=(const PollingConfig_t&)'

移除成员变量的&符号后代码可正常运行：

private:
    DebugPrinter_t _debugPrinter; // 不再是引用

但疑惑：此时是否会为vector的每个元素创建原DebugPrinter实例的副本？毕竟_debugPrinter不再是引用。

原因分析与解决方案 #

编译错误的原因 #

你使用的vector构造函数（std::vector<T>(size_t count, const T& value)）会先以传入的value为原型，通过拷贝赋值操作创建count个元素。但C++标准规定：如果类包含引用成员，编译器会自动删除默认的拷贝赋值运算符（operator=）——因为引用一旦绑定到某个对象就无法重新绑定，赋值操作无法实现合理语义，因此编译器直接禁用了该运算符，最终导致构造vector时触发错误。

另外注意：你原构造函数的初始化列表存在拼写错误，应修正为_debugPrinter(_debugPrinter)，否则会因未定义的debugPrinter标识符引发额外问题。

正确实现共享实例的方法 #

要让vector每个元素都持有同一个DebugPrinter的引用，需避免触发拷贝赋值操作，改用直接在vector内存中构造每个元素的方式，比如使用emplace_back：

DebugPrinter_t DebugPrinter(true);
std::vector<PollingConfig_t> PollingConfigs;
PollingConfigs.reserve(4); // 提前分配内存，避免后续扩容
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
    PollingConfigs.emplace_back(DebugPrinter); // 直接在vector空间内构造对象，传递引用参数
}

emplace_back会直接调用PollingConfig_t的构造函数在vector内存中创建对象，无需拷贝或赋值，既不会触发被删除的拷贝赋值运算符，又能让每个元素的引用正确绑定到全局的DebugPrinter实例。

关于副本的疑问 #

当你移除&符号，将成员变量改为DebugPrinter_t _debugPrinter时，每个vector元素确实会创建一个DebugPrinter的副本。此时成员是对象而非引用/指针，构造PollingConfig_t时会调用DebugPrinter_t的拷贝构造函数，把全局DebugPrinter实例复制一份到每个PollingConfig_t对象中，完全不符合你“共享单个实例”的需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者AMG