使用向量（STL）時出現不確定的行為，請解釋以下原因后面的代碼輸出

Question

這可能與某些編譯器/ OS一起工作，而與其他編譯器/ OS一起崩潰。 與“列表”相同的代碼可以正常工作，而僅使用“向量”時，我面臨着未定義的行為輸出。 STL（向量）安全嗎？

注意：這不是實時代碼，我只是通過一些示例程序來完成。

#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
  vector<int> v;
  v.push_back(1);
  v.push_back(2);
  v.push_back(3);
  v.push_back(4);
  for (vector<int>::iterator i = v.begin();
       i != v.end(); i++) {
    cout << *i << endl;
    if (*i == 1) {
      v.push_back(5);
    }
  }
}

向量輸出：1 0 3 4 0 0 4113 0 858851888 943206709 2617。 。 1 2 3 4 5 5

#include <list>
#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
  list<int> v;
  v.push_back(1);
  v.push_back(2);
  v.push_back(3);
  v.push_back(4);
  for (list<int>::iterator i = v.begin();
       i != v.end(); i++) {
    cout << *i << endl;
    if (*i == 1) {
      v.push_back(5);
    }
  }
}

輸出列表：1 2 3 4 5

Answer 1

循環中的行：

v.push_back(5);

可能會使迭代器i無效（在需要重新分配的情況下），因此從那時起++i就成為未定義的行為。

解決此問題的一種可能性是先保留向量，這樣就不會發生重新分配：

  vector<int> v;
  v.reserve(5); // reserve enough to keep all the pushed items
  v.push_back(1);
  ...

Answer 2

您缺少的概念是“迭代器無效”。 std::vector只是一個具有有限容量的動態數組。 當添加新元素導致數組大小大於容量時，需要進行重新分配，這會使向量的所有迭代器失效。 這在標准草案的“ 23.3.7.5矢量修飾符”部分中進行了定義，其中討論了insert和push_back ：

備注：如果新大小大於舊容量，則導致重新分配。 如果沒有發生重新分配，則插入點之前的所有迭代器和引用均保持有效。

另一方面， std::list是一個雙向鏈接列表。 因此，列表中已經存在的任何元素都不需要重新分配，只有std::list<T>::end()迭代器無效。 但是，由於您是在循環條件下調用該方法，因此您的代碼恰好可以正常工作。