检查 std::vector 的结构

这个类的声明看起来像清单 5-4。

template<typename T>
class vector {
    T* begin;
    T* end;
    T* reservationEnd;
};

清单 5-4：一个抽象的 std::vector 对象

这个模板增加了一层抽象，所以我将用声明为 DWORD 类型的 std::vector 继续描述。下面是一款游戏可能如何声明该向量：

std::vector<DWORD> _vec;

现在，让我们剖析 DWORD 对象的 std::vector 在内存中会是什么样子。如果你有 _vec 的地址，且共享相同内存空间，你可以重新创建类的底层结构并按清单 5-5 所示访问 _vec。

class vector {
    DWORD* begin;
    DWORD* end;
    DWORD* tail;
};
// 指向内存中的向量
vector* _vec = (vector*)vectorAddress;

清单 5-5：一个 DWORD std::vector 对象

你可以把成员 begin 当作原始数组，因为它指向 std::vector 对象中的第一个元素。不过没有数组长度成员，所以你必须根据 begin 和 end 计算向量的长度，end 是数组中最后一个对象之后的空对象。长度计算代码看起来像这样：

int length() {
    return ((DWORD)_vec->end - (DWORD)_vec->begin) 
/ sizeof(DWORD);
}

这个函数只是用 end 中存储的地址减去 begin 中存储的地址，找出它们之间的字节数。然后，要计算对象数量，它用每个对象的字节数除以字节数。

使用 begin 和这个 length() 函数，你可以安全地访问 _vec 中的元素。那段代码看起来像这样：

DWORD at(int index) {
    if (index >= _vec->length())
        throw new std::out_of_range();
    return _vec->begin[index];
}

给定索引，这段代码会从向量中取一个项目。但如果索引大于向量的长度，会抛出 std::out_of_range 异常。如果类不能保留或重用内存，向 std::vector 添加值会非常昂贵。为了解决这个问题，类实现了名为 reserve() 的函数，告诉向量要为多少对象留出空间。

std::vector 的绝对大小（它的容量）通过一个额外的指针确定，在我们重新创建的 vector 类中叫做 tail。容量计算与长度计算类似：

int capacity() {
    return ((DWORD)_vec->tail - 
(DWORD)_vec->begin) / sizeof(DWORD);
}

要找到 std::vector 的容量，不是像计算长度那样用 begin 地址减去 end 地址，这个函数用 tail 减去 begin 地址。此外，你可以第三次使用这个计算，用 tail 和 end 确定向量中的空闲元素数量：

int freeSpace() {
    return ((DWORD)_vec->tail - (DWORD)_vec->end) 
/ sizeof(DWORD);
}

有了正确的内存读写函数，你可以使用清单 5-4 中的声明和后面的计算来访问和操纵游戏内存中的向量。第 6 章会详细讨论读取内存，但现在，让我们看看如何确定你感兴趣的数据是否存储在 std::vector 中。