通过插入保持 std::list 迭代器有效

Question

注意：这不是我应该“使用列表还是双端队列”的问题。 面对insert() ，这是一个关于迭代器有效性的问题。

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这可能是一个简单的问题，我太密集了，看不到正确的方法。 我正在实现（无论好坏）网络流量缓冲区作为std::list<char> buf ，并且我将当前读取的 position 维护为迭代器readpos 。

当我添加数据时，我会做类似的事情

buf.insert(buf.end(), newdata.begin(), newdata.end());

我现在的问题是，如何保持readpos迭代器有效？ 如果它指向旧buf的中间，那么它应该没问题（通过 std::list 的迭代器保证），但通常我可能已经读取并处理了所有数据并且我有readpos == buf.end() 。 插入后，我希望readpos始终指向下一个未读字符，在插入的情况下应该是第一个插入的字符。

有什么建议么？ （没有将缓冲区更改为std::deque<char> ，这似乎更适合该任务，如下所示。）

更新：通过 GCC4.4 的快速测试，我观察到 deque 和 list 在readpos = buf.end()方面的行为不同：在最后插入后， readpos 在列表中被破坏，但指向 a 中的下一个元素双端队列。 这是标准保证吗？

（根据cplusplus ，任何 deque::insert() 都使所有迭代器无效。这不好。也许使用计数器比迭代器更好地跟踪双端队列中的 position？）

Answer 1

if (readpos == buf.begin())
{
    buf.insert(buf.end(), newdata.begin(), newdata.end());
    readpos = buf.begin();
}
else
{
    --readpos;
    buf.insert(buf.end(), newdata.begin(), newdata.end());
    ++readpos;
}

不优雅，但它应该工作。

Answer 2

来自http://www.sgi.com/tech/stl/List.html

“列表具有重要的属性，即插入和拼接不会使列表元素的迭代器无效，即使删除也只会使指向被删除元素的迭代器无效。”

因此， readpos在插入后应该仍然有效。

然而...

std::list< char >是解决此问题的一种非常低效的方法。 您存储在std::list中的每个字节都需要一个指针来跟踪字节，加上列表节点结构的大小，通常还有两个指针。 也就是说，至少有 12 或 24 个字节（32 或 64 位）的 memory 用于跟踪单个数据字节。

std::deque< char>可能是一个更好的容器。 像std::vector一样，它在后面提供恒定时间插入，但它也在前面提供恒定时间删除。 最后，像std::vector std::deque是一个随机访问容器，因此您可以使用偏移量/索引而不是迭代器。 这三个特点使它成为一个有效的选择。

Answer 3

我确实很密集。 该标准为我们提供了我们需要的所有工具。 具体来说，序列容器要求 23.2.3/9 说：

从a.insert(p, i, j)返回的迭代器指向插入到a中的第一个元素的副本，如果i == j则指向p 。

接下来， list::insert的描述说 (23.3.5.4/1)：

不影响迭代器和引用的有效性。

所以事实上，如果pos是我当前正在使用的列表中的迭代器，我可以说：

auto it = buf.insert(buf.end(), newdata.begin(), newdata.end());

if (pos == buf.end()) { pos = it; }

我的列表中新元素的范围是[it, buf.end()) ，尚未处理的元素的范围是[pos, buf.end()) 。 这是因为如果pos在插入之前等于buf.end() ，那么它仍然在插入之后，因为插入不会使任何迭代器失效，甚至不会使结尾失效。

Answer 4

list<char>是一种非常低效的存储字符串的方法。 它可能比字符串本身大 10-20 倍，而且您正在为每个字符追逐一个指针......

您是否考虑过使用std::dequeue<char>代替？

[编辑]

要回答您的实际问题，添加和删除元素不会使list中的迭代器无效......但是end()仍然是end() 。 因此，您需要在插入新元素以更新您的readpos迭代器时将其作为特殊情况进行检查。