Почему ссылки никогда недействительны?

Question

Итак, я увидел this question, в котором в основном говорится, что ссылки и итераторы недействительны вместе.

Я понимаю, почему итераторы признаны недействительными в некоторых случаях, но Почему ссылки недействительны?

С практической точки зрения, я не понимаю, почему это требуется.

Было ли это просто дизайнерским решением или есть какая-то практическая причина?

EDIT: Чтобы уточнить, насколько я понимаю основную структуру, это просто указатели на данные, которые необходимо будет перераспределена (данные (и, таким образом, ссылка на него) может оставаться без изменений). Правильно?

Некоторый тест-код:

#include <vector> 
#include <iostream> 
using namespace std; 

int main() 
{ 
    vector<string> yourVect; 
    yourVect.push_back("def"); 
    vector<string>::iterator iter = yourVect.begin(); 
    const string& ref = *iter; 
    yourVect.insert(yourVect.begin(), "abc"); 
    cout << ref << endl; // !! --- doesn't work - why ?? --- !! 
    cout << *iter << endl; // obviously doesn't work 
} 

Answer 1

Если вставить строку в начале вашего вектора всех данных должны быть перемещены вперед одного места, и если емкость vector исчерпана, vector придется перераспределять.

Таким образом, в лучшем случае ссылка будет относиться теперь к разным данным, в худшем случае он будет ссылаться на недопустимую область памяти: если вектор перераспределяет новый блок памяти выделяется, старые данные копируются в новый блок и старый блок освобождены; поскольку все старые ссылки указывают на ячейки памяти внутри старого блока, все они будут недействительными.

Гарантии относятся к «наихудшему случаю», поэтому не гарантируется, что после операции insert ссылки будут по-прежнему действительны. Или, если говорить по-другому, вставка в вектор может аннулировать итераторы и ссылки.

Кроме того, я не понимаю, почему вы считаете, что существует существенная разница в этом поведении между ссылками и итераторами - итератор vector обычно является указателем на ссылочную позицию vector (часто скрытую внутри класса, определенного для реализации) так что это более или менее то же самое, что и ссылка.

---

1. IIRC в C++ 11 на самом деле они "перемещены" (как в std::move); это не меняет того факта, что старые ссылки будут указывать на освобожденную память.