为何C++ vector直接访问触发越界错误，而for循环可正常运行？

代码片段 #

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::string;
using std::vector;

int main() {
    int n, x, y, z, xres, yres, zres;
    cin >> n;
    vector<vector<int>> vec(n);

    while(n--) {
        vector<int> aux(3);
        cin >> aux.at(0) >> aux.at(1) >> aux.at(2);
        vec.push_back(aux);

    }
    for ( int i = 0; i < vec.size(); i++ ) {
        for (int j = 0; j < vec[i].size(); j++) {
            cout << vec.at(i).at(j) << " ";
            }
        cout << endl;
    }
    cout << vec.at(0).at(0);
    return 0;
}

输入数据 #

3
1 2 3
1 2 3
1 2 3

报错信息 #

terminate called after throwing an instance of 'std::out_of_range'
  what():  vector::_M_range_check: __n (which is 0) >= this->size() (which is 0)
Aborted (core dumped)

问题原因 #

你遇到的矛盾现象本质是vector的结构被错误初始化导致的：

1. 初始化语句vector<vector<int>> vec(n);会直接创建n个空的vector对象，此时vec的总长度是n，前n个位置都是空容器。
2. 后续while(n--)循环执行n次，每次用push_back往vec末尾添加一个带数据的vector，最终vec的总长度变成2n。前n个元素是空容器，后n个才是你输入的有效数据。
3. 遍历输出时，前n个空容器的size()为0，内层循环不会执行，只会输出换行；后n个有效容器正常输出数据，所以你误以为遍历“正常”，但实际上前半部分都是空的。
4. 最后访问vec.at(0).at(0)时，vec[0]是初始化时的空vector，调用at(0)访问它的第一个元素，自然触发越界异常——这个子容器的长度是0，根本没有元素。

修复方案 #

有两种简单的修复方式：

• 方式一：取消预初始化
  把vector初始化语句改成空容器，直接通过push_back添加元素：

  vector<vector<int>> vec; // 不再预分配n个空元素
  

• 方式二：用下标赋值代替push_back
  保留预初始化，但循环时直接给已有的空容器赋值，而不是添加新元素：

  // 把while循环改成for循环，避免n被修改后影响下标
  for (int i = 0; i < n; ++i) {
      vector<int> aux(3);
      cin >> aux[0] >> aux[1] >> aux[2];
      vec[i] = aux; // 给预初始化的第i个容器赋值
  }
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bugwriter123