C++：在开始之前不能寻找向量迭代器

Posted 2023-02-21

【中文标题】C++：在开始之前不能寻找向量迭代器

【英文标题】：C++：cannot seek vector iterator before begin

【发布时间】：2020-02-08 04:36:15

【问题描述】：

我在做一个uva问题uva 10935 throwing cards away，我的代码如下。当我运行它时，它说引发了未处理的异常：读取访问冲突，并且它还显示“在开始之前无法查找向量迭代器”，我不知道我的代码中的问题在哪里：

#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
int n;
vector<int> out;


int main() 
    freopen("data.txt", "r", stdin);
    while (scanf("%d", &n) == 1 && n) 
        vector<int> cards;
        for (int i = 1; i <= n; i++)cards.push_back(i);
        vector<int>::iterator it = cards.begin();
        vector<int>::iterator end = cards.end();
        while (it != (end-1)) 
            out.push_back(*it);
            it++;
            cards.push_back(*it);
            it++;
            end++;
        
        cout << "Discarded cards: ";
        for (int j = 0; j < out.size(); j++) 
            if(j!=(out.size()-1))cout << out[j] << ", ";
            else cout << out[j] << endl;

        
        cout << "Remaining card: " << *it << endl;
    
    return 0;

【参考方案1】：

这里的问题仍然存在于 while() 循环中，您在其中 在向量中推送新元素，而 保持它是旧的“结束”地址作为终端参考。

当向量推送一个新元素时，它可能需要将整个数组重新分配到一个新位置。在这种情况下，您所持有的“end”引用将随着您线性增加它而变得过时，但推动之后的整个向量可能已经转移到其他地方了。

我在您的代码中添加了一些调试行，因此您可以看到这是如何发生的。 只需运行输入值为 4 的代码。你会看到“结束”值可能不再与向量的重新分配地址相关（如果发生重新分配，它基本上取决于系统来决定）。

#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
int n;
vector<int> out;

void printVectorElementAddresses(vector<int> &v)
    cout<<"==== Vector Element Addresses ====\n";
    for(auto itr = v.begin(); itr != v.end(); itr++)
    
        cout<<&(*itr);
        if(itr == v.end()-1)
            cout<<endl;
        
        else
            cout<<" ";
        
    
    cout<<endl;


void printIteratorAddressWithTag(char* tag, vector<int> :: iterator & it, bool printNewLine)
    cout<<tag<<&*it<<"; ";
    if(printNewLine)
        cout<<endl;
    


int main() 
//    freopen("data.txt", "r", stdin);
    while (scanf("%d", &n) == 1 && n) 
        vector<int> cards;
        for (int i = 1; i <= n; i++)cards.push_back(i);
        vector<int>::iterator it = cards.begin();
        vector<int>::iterator end = cards.end();

        //print vector addresses after initial pushes are done
        printVectorElementAddresses(cards);

        while (it != (end-1)) 
            printIteratorAddressWithTag("it initial = ", it, false);
            out.push_back(*it);
            it++;

            printIteratorAddressWithTag("it after first increment = ", it, false);
            cards.push_back(*it);
            it++;

            printIteratorAddressWithTag("it after second increment = ", it, true);

            printIteratorAddressWithTag("end initially in loop = ", end, false);
            end++;

            printIteratorAddressWithTag("end after increment = ", end, true);

            cout<<"Vector Addresses after a new push"<<endl;
            printVectorElementAddresses(cards);
        
        cout << "Discarded cards: ";
        for (int j = 0; j < out.size(); j++) 
            if(j!=(out.size()-1))cout << out[j] << ", ";
            else cout << out[j] << endl;

        
        cout << "Remaining card: " << *it << endl;
    
    return 0;

只需更改 while 循环中的逻辑，以便在推送发生后跟踪旧的“结束”引用。如果其他逻辑没问题，它应该可以工作。

【参考方案2】：

我认为 end++ 和其他迭代器存在问题。

如果向量卡增长，它的内存位置可能会改变，end++ 将指向一个无效的位置。 it++也会发生类似的情况。

我建议您改用列表：

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n;

int main() 
    //freopen("a.in", "r", stdin);

    while (scanf("%d", &n) == 1 && n) 

        list<int> out;

        list<int> cards;
        for (int i = 1; i <= n; i++)
          cards.push_back(i);
        list<int>::iterator it = cards.begin();

        list<int>::iterator end = cards.end();
        end--;
        while (it != (end)) 
            out.push_back(*it);
            it++;
            cards.push_back(*it);
            it++;
            end++;
        
        cout << "Discarded cards: ";
        list<int>::iterator it2 = out.begin();
        for (int j = 0; j < out.size(); j++, it2++) 
            if(j !=(out.size()-1))
               cout << *it2 << ", ";
            else
              cout << *it2 << endl;
        
        cout << "Remaining card: " << *it << endl;
    
    return 0;

注意：我还没有阅读 UVA 问题。

【讨论】：

您要查找的术语是迭代器失效。见std::vector::push_back。真正的解决方法是停止缓存end，而是在修改矢量大小时使用cards.end()。而std::list 的性能远比std::vector 差，因为它不是缓存友好的数据结构

@alterigel 好的，我部分同意。 cards.end() 是我首先提出的。然后我运行程序仍然崩溃，然后我看到问题仍然存在++。所以我改变了我的答案：为了不改变很多原始代码，我提出了列表。该代码具有相同的异步时间复杂度，并且是（通常）重要的是获得在线评委的接受

我想你错过了迭代器 it 也可能被 push_back 无效

@alterigel 好吧，我在之前的评论中说过我错过了这一点，然后我将答案更改为使用列表。列表不存在此问题。