C++使用std::vector初始化矩阵时触发std::bad_alloc错误求助

嘿，你的代码触发std::bad_alloc的核心问题其实是迭代器失效了，咱们来拆解一下：

当你对A调用A.push_back(std::vector<double> {});的时候，如果vector当前的内存空间不够容纳新元素，它会重新分配一块更大的内存区域，把原来的元素全部移过去，然后释放旧内存。这时候你之前保存的迭代器it就变成了“野指针”——指向的是已经被系统回收的旧内存，后续再用it++和it->push_back()操作，就会触发未定义行为，表现出来就是内存分配错误（bad_alloc）。

几种修复方式 #

方式1：放弃旧迭代器，重新获取指向新行的迭代器 #

每次push_back之后，别再用之前的迭代器了，直接获取新行的迭代器：

#include <iostream>
#include <vector>

void print(std::vector<std::vector<double>> matrix) {
    typedef std::vector<std::vector<double>> row;
    typedef std::vector<double> col;
    for(row::iterator it = matrix.begin();it!=matrix.end();it++) {
        for(col::iterator ti = it->begin();ti!=it->end();ti++) {
            std::cout << *ti << ' ';
        }
        std::cout << '\n';
    }
}

int main() {
    std::vector<std::vector<double>> A {std::vector<double> {}};
    auto it = A.begin();
    it->push_back(1);
    it->push_back(2);
    it->push_back(3);

    A.push_back(std::vector<double> {});
    // 直接拿到最后一行的迭代器，不用旧的it++
    it = A.end() - 1;
    it->push_back(4);
    it->push_back(5);
    it->push_back(6);

    print(A);
    return 0;
}

方式2：提前预留空间，避免内存重分配 #

如果你提前知道矩阵需要多少行，可以用reserve预留足够的内存，这样push_back不会触发内存重分配，迭代器就不会失效：

int main() {
    std::vector<std::vector<double>> A;
    // 提前预留2行的空间，后续push_back不会触发内存重分配
    A.reserve(2);
    A.push_back(std::vector<double> {});
    auto it = A.begin();
    it->push_back(1);
    it->push_back(2);
    it->push_back(3);

    A.push_back(std::vector<double> {});
    it++; // 此时迭代器依然有效
    it->push_back(4);
    it->push_back(5);
    it->push_back(6);

    print(A);
    return 0;
}

方式3：直接用下标访问，简单又省心 #

其实对于嵌套vector来说，直接用[]下标访问行比迭代器更直观，完全不用担心迭代器失效的问题：

int main() {
    std::vector<std::vector<double>> A(2); // 直接初始化2行空向量
    A[0].push_back(1);
    A[0].push_back(2);
    A[0].push_back(3);

    A[1].push_back(4);
    A[1].push_back(5);
    A[1].push_back(6);

    print(A);
    return 0;
}

小提醒：vector迭代器失效规则 #

以后用vector迭代器的时候要注意这些情况：

• 当push_back、insert等操作导致内存重新分配时，所有迭代器、指针、引用都会失效
• 如果没触发内存重分配（比如提前reserve了），只有插入点之后的迭代器失效
• erase操作会导致被删除元素及其之后的迭代器失效

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