为何vector中Timer._d的指针地址在两种访问方式下不一致？

这是std::vector的扩容机制导致的：

• std::vector初始化时会分配一块初始容量的内存，当调用emplace_back添加元素且当前容量不足时，vector会重新分配更大的内存空间，将原有元素拷贝或移动到新内存后释放旧内存。
• 第一个Timer对象在第一次emplace_back时存入vector的初始内存，setTime中记录的_d地址是旧内存地址；第二次emplace_back触发扩容，第一个Timer被移动到新内存位置，后续遍历vector时获取的_d地址是新内存地址，和之前记录的旧地址不一致。
• 第二个Timer在扩容后的内存中创建，后续未再触发扩容，因此_d地址在两次访问中保持一致。

针对你需要稳定Data指针传给外部回调的场景，可选择以下方案：

方案1：提前预留vector容量 #

若能预估Timer的存储数量，提前用reserve分配足够内存，避免后续扩容：

int main() {
  std::vector<Timer> vec;
  vec.reserve(2); // 按需修改预留的元素数量

  vec.emplace_back(Timer());
  vec.back().setTime(1);

  vec.emplace_back(Timer());
  vec.back().setTime(2);

  // 后续遍历操作...
}

此方式下vector不会触发扩容，所有Timer对象地址始终不变，_d指针保持有效。

方案2：用vector存储智能指针 #

让vector存储std::unique_ptr<Timer>（或std::shared_ptr），vector元素为堆上Timer对象的指针。即使vector扩容，仅指针自身位置变化，堆上Timer对象地址不变，_d指针也稳定：

#include <memory>

int main() {
  std::vector<std::unique_ptr<Timer>> vec;

  vec.emplace_back(std::make_unique<Timer>());
  vec.back()->setTime(1, timer_complete);

  vec.emplace_back(std::make_unique<Timer>());
  vec.back()->setTime(2, timer_complete);

  for(auto &timer_ptr : vec) {
    timer_ptr->setDuration(3);
  }
}

适合不确定元素数量的场景，无需提前预留容量。

方案3：将Data存储在堆上 #

修改Timer类，把Data成员改为智能指针，让Data存放在堆上。即使Timer被vector扩容移动，堆上Data的地址也不会变化：

struct Data {
  int duration = 0;
};

class Timer : public Countimer {
  private:
    std::unique_ptr<Data> _d = std::make_unique<Data>();
  public:
    Timer () {}
    void setTime(int duration, timer_callback cb) {
      _d->duration = duration;
      setCounter(duration, cb, (void *)_d.get());
    }

    const Data* getDataPtr() {
     return _d.get();
    }

    void setDuration(int duration) {
      _d->duration = duration;
    }
};

无需修改vector的使用方式，仅调整Timer类内部实现，适合保持现有容器使用习惯的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zino