end() 返回的迭代器对于哪个标准容器（如果有）是持久的？

Posted 2023-02-22

【中文标题】end() 返回的迭代器对于哪个标准容器（如果有）是持久的？

【英文标题】：For which standard container, if any, is the iterator returned by end() persistent?

【发布时间】：2013-03-14 16:13:18

【问题描述】：

我需要一种方法来快速访问容器中的数据。

所以我记得那个数据位置的迭代器。之后可能会修改容器（添加和删除元素），但如果我使用不会使我的迭代器无效的容器类型（如 std::map 或 std::list）我很好。

我的数据可能还没有在容器中，所以我将迭代器设置为container.end() 以反映这一点。

哪个标准容器保证end() 在添加和删除元素时不会改变？所以我仍然可以将我的迭代器与container.end() 返回的值进行比较，而不会得到假阴性。

【问题讨论】：

这是未定义的，不应依赖。正常的迭代器失效规则适用。 （您是否试图过早优化？）

相关：Iterator invalidation rules

@sehe 如果应用正常的迭代器失效规则，那么它不是未定义的。正如我所提到的，我使用的容器类型不会使我的迭代器失效。

我也认为它是未定义的，但是如果你应用正常的失效规则，请注意：当你收缩一个容器时，可以认为过去的最后一个或end元素被删除了。

见this related question。显然，在 C++03 中，普通规则不适用于 end，并且 last-last 迭代器可能会失效。

【参考方案1】：

23.2.4/9 谈到关联容器：

insert 和 emplace 成员不影响 迭代器和对容器的引用，擦除成员应 仅使迭代器和对已擦除元素的引用无效

现在，有些地方标准谈到不使“迭代器和对容器元素的引用”无效，因此不包括end()。我不相信这是其中之一 - 我很确定 end() 迭代器是“容器的迭代器”。

23.3.5.4/1 对 std::list 说 insert “不影响迭代器和引用的有效性”，而 23.3.5.4/3 说 erase “仅使迭代器和对已擦除对象的引用无效元素”。同样，end() 迭代器是迭代器，因此不排除它们的有效性。

需要注意的一点是，对于任何容器，swap 可以使 end() 迭代器无效（我假设这是因为有两种“自然”行为，或者 end 迭代器指向相同的结尾容器或与之交换的容器的末尾，但标准不想规定或排除其他可能性）。但你不是在交换，只是添加和删除元素。

【讨论】：

我希望我在我的回答中加入了这些花哨的标准引号。也许我不会被 Zadirion 否决，哈！先生，为您 +1。

【参考方案2】：

根据我的经验，来自std::vector 和std::dequeue 的迭代器在从擦除或添加调整大小时中断（这也适用于std::string 的存储）。 std::list 和 std::map 不分配内存块：它们通常分配单个节点（并且大多数 std::unordered_map 实现将桶作为项目的链接列表（例如，std::list））。

如果您需要一个幸存的end() 迭代器，请选择一个std::list（我这样做是为了我的信号/插槽实现，为了他们的令牌）或使用std::vector/std::dequeue 进行您自己的个人记账。

编辑： 因此，std::list 是让您的迭代器始终有效的好方法，前提是您的列表本身永远不会消亡（它们不会消亡）。从另一个答案中，如果您需要标准的清晰度：

23.3.5.4/1 表示 std::list 插入“不影响迭代器和引用的有效性”，而 23.3.5.4/3 表示擦除“仅使迭代器和对已擦除元素的引用无效”。同样， end() 迭代器是迭代器，因此不排除它们的有效性。 - Another Answer

【讨论】：

我想这就是我所说的“根据我的经验”。那好吧。我确实说你可以自己记账。

谢谢，但我想知道这是否是有保证的行为而不是观察到的。

每个人都在关注 Zadirion 的无效推荐，并否决了完全正确的答案。荒谬的

@aleguna：它如何回答 OP 的保证问题？这可能是正确的，但肯定是针对不同的问题。

@Zadirion：我认为对于标准保证来说，仅仅声明某些东西就足够了，你需要标准报价。

【参考方案3】：

使用vector 代替迭代器并存储索引值。他们将在任何重组中幸存下来。迭代器主要用于指定范围的成对使用；如您所见，挂在单个迭代器上会变得很混乱。

【讨论】：

这可能效果不佳，好像发生了调整大小一样，您必须 A) 更新所有索引或 B) 只需“清空”插槽，然后获得空闲索引列表。

很遗憾，这不是一个好主意。我可能有 std::list 并保留迭代器。从中删除元素后，我的迭代器会很好。矢量中的位置将被破坏，因此这不是充分的替换。

@ThePhD - 向量索引在调整大小后仍然有效。但是，它们在删除元素后不起作用。

@Slava - 叹息，你确实说你需要删除元素。对于那个很抱歉。尽管如此，我仍然坚持我所说的（部分）：不要使用迭代器。使用指针和 NULL 指针表示没有元素。

@PeteBecker 指针不起作用，因为我需要删除容器中与我的数据相关的元素。另一种方法是扫描整个容器并找到要删除的元素，但这可能太昂贵了。