C++11 中的尾端迭代器失效

Question

關於 C++迭代器失效規則的最受歡迎的帖子聲稱，不清楚過去的迭代器（即end() 、 cend( cend() 、 rend()和crend()返回的迭代器）是否根據與普通迭代器相同的規則，它們指向容器中的元素。 這些針對 2003 年和 2011 年 C++ 的聲明遵循討論End iterator invalidation rules的帖子，其中接受的答案表明 2003 年標准在此問題上模棱兩可。 這個結論是基於 23.1/10 中的評論（在swap()的上下文中），這似乎暗示當規范沒有明確提到結束后迭代器的失效時，它們可能會失效。

對該帖子問題的評論（由 mike-seymour 撰寫）表明 C++11 在這個問題上是明確的，在deque的情況下。 我的問題是關於所有容器：

• 在 C++11 中，是否有任何容器操作可能使過去的迭代器無效，並且這種行為在語言規范中是模棱兩可的？

換個說法，

• 在執行一個容器操作后，我是否可以相信一個過去迭代器的有效性，但它並沒有說它可能會使過去的迭代器失效？

Answer 1

我的問題是關於所有容器：

• 在 C++11 中，是否有任何容器操作可能使過去的迭代器無效，並且這種行為在語言規范中是模棱兩可的？

我不確定您所說的“這種行為在語言規范中不明確的地方”是什么意思，但肯定有一些操作使過去的操作符無效（如插入std::vector或std::string ）。

換個說法，

• 在執行一個容器操作后，我是否可以相信一個過去迭代器的有效性，但它並沒有說它可能會使過去的迭代器失效？

您可以像任何其他迭代器一樣信任過去的迭代器：任何不會（可能）使迭代器無效的操作都不會使它們無效。 除了標准可能存在錯誤之外，所有操作都沒有說它們（可能）使操作員無效。

Answer 2

如果標准說該操作不會使迭代器無效，您應該能夠信任它。 其他任何東西都應該被視為標准庫實現中的錯誤。

Answer 3

至少在 GCC 結束迭代器對 std::map 無效：

#include <set>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
int main() {
  std::set<int> a;
  a.insert(1);
  std::set<int>::reverse_iterator rit(a.rbegin());
  ++rit;
  assert(rit==a.rend());
  a.erase(a.begin());
  assert(a.rend()==rit); // FAIL
}

Answer 4

關於結束迭代器的失效規則，在cppreference.com#Iterator_invalidation中有提及。

相關線路是：

過去的迭代器值得特別提及。 一般來說，這個迭代器是無效的，就好像它是一個非擦除元素的普通迭代器。 所以 std::set::end 永遠不會失效， std::unordered_set::end 僅在 rehash 時失效， std::vector::end 總是失效（因為它總是在修改的元素之后），等等。

有一個例外：刪除 std::deque 的最后一個元素的擦除確實使過去的迭代器無效，即使它不是容器的已擦除元素（或根本不是元素）。 結合 std::deque 迭代器的一般規則，最終結果是唯一不會使 std::deque::end 無效的修改操作是刪除第一個元素而不是最后一個元素的擦除。

另請參閱 std::set 的 end() 測試 - https://godbolt.org/z/5ecdqYod3 。