Question

给出以下代码（比如说它名为deque.cpp）

#include <cstdio>
#include <deque>

int main()
{
  std::deque<int> d = {1, 2, 3};
  for (auto it = d.rbegin(); it != d.rend();) {
    printf("it: %d\n", *it);
    ++it;
    d.pop_back();
  }
  return 0;
}

使用g++ -std=c++11 -o deque deque.cpp进行编译，运行良好：

$ ./deque
it: 3
it: 2
it: 1

但如果使用-D_GLIBCXX_DEBUG（g++ -std=c++11 -o deque_debug deque.cpp -D_GLIBCXX_DEBUG进行编译，则会出现以下错误：

$ ./deque_debug
it: 3
/usr/include/c++/4.8/debug/safe_iterator.h:171:error: attempt to copy-
    construct an iterator from a singular iterator.
...

看起来第二个循环的++it是从单个迭代器构造的。但我想在第一个循环的++it之后，迭代器指向2，而pop_back()不应该使它失效。那么为什么会发生错误？

注意：我知道代码可以重写如下：

  while (!d.empty()) {
    auto it = d.rbegin();
    printf("it: %d\n", *it);
    d.pop_back();
  }

错误将消失。

但我确实想知道错误代码到底发生了什么。（这是否意味着反向迭代器的剂量实际上并没有指向我期望的节点，而是它之后的节点？）

更新： @ Barry的回答解决了这个问题。请允许我提出一个额外的相关问题：代码

  for (auto it = d.rbegin(); it != d.rend();) {
    printf("it: %d\n", *it);
    d.pop_back();
    ++it;   // <== moved below pop_back()
  }

应该是错误的，其中++it应该在无效的迭代器上运行。但为什么代码不会导致错误？

Answer 1

这里的问题源于反向迭代器实际上是什么。 reverse iterator的相关关系是：

对于从迭代器r构造的反向迭代器i，关系&*r == &*(i-1)始终为真（只要r是可解除引用的）;因此，一个反向迭代器由一个过去的结束迭代器构造，引用序列中的最后一个元素。

当我们执行std::deque::pop_back()时，我们会失效：

对擦除元素的迭代器和引用无效。过去的迭代器也会失效。其他引用和迭代器不受影响。

rbegin()由end()构成。在我们第一次递增it之后，it将取消引用2但其底层基础迭代器指向3 - 这是已擦除的元素。所以引用它的迭代器包括你现在先进的反向迭代器。这就是为什么它失效了，这就是你看到你所看到的错误的原因。

反向迭代器很复杂。

您可以将其重新分配给it，而不是递增rbegin()：

for (auto it = d.rbegin(); it != d.rend();) {
    printf("it: %d\n", *it);
    d.pop_back();
    // 'it' and 'it+1' are both invalidated
    it = d.rbegin();
}

Answer 2

从底层容器中擦除使迭代器无效。引用规则：

如果
，迭代器不可解除引用

他们是过去的终极迭代者   （包括指向数组末尾的指针）或者在开始之前   迭代器。这样的迭代器可以在特定的情况下是可解除引用的   实现，但库从不假设它们是。

它们是单数迭代器，即与任何序列无关的迭代器。空指针，以及默认构造的指针   （持有不确定的价值）是单数的

他们被宣告无效   对序列的迭代器无效操作之一   他们参考。

您的代码导致迭代器被pop_back操作无效，因此根据上面的第三点，它变为不可解除引用。

在while循环中，通过在每次循环重复中获取（新）有效迭代器来避免此问题。

在使用iterator和pop_back进行循环时出现奇异的迭代器错误

2 个答案: