Question

STL容器存在容器更改时迭代器无效的问题。容器是否可以通过添加调用has_changed（）来宣布它已更改？

在某些操作之前查询empty（）是很常见的。如果容器在操作上设置bool会影响迭代器，如insert（）或erase（），则可以在重用迭代器之前查询has_changed（）。

疯狂？

编辑感谢您提供一系列良好的回复和深思。我希望我能奖励一位以上的获胜者。

Answer 1

如果用心良苦，有点疯狂。

我认为问题的主要问题是容器如何知道它何时“未更改”？换句话说，删除某些内容并设置“已更改”标志。什么是重置旗帜的事件，因为它恢复到正常或稳定的状态？它实际上是迭代器而不是处于无效状态的容器。

我认为，要实现这一点，所有迭代器都需要比现在更加智能，并且更像操作容器的Observers。容器可以将事件发送到已更改的已注册迭代器，并且可以在尝试操作之前检查自己的状态。但即使这样有很多漏洞，也可能导致比你想要解决的问题更糟糕。

Answer 2

快速迭代器在Java中工作的（近似）方式是容器每次更改时都会递增计数器。迭代器在创建时复制此计数器，并在每次通过它们更改容器时递增它。如果迭代器检测到不匹配，则会抛出异常。

C ++具有令人兴奋的属性，某些操作会使容器上的某些迭代器无效，而其他操作则无效。例如，假设已保留足够的空间vector::insert使插入点之后的迭代器无效，而不是之前。

另一个疑难案例是list::remove。这使得所有迭代器都有效，除了删除的那个，及其所有副本。

正如您可以想象的那样，准确追踪这一点非常困难。在实践中发生的事情是，您的实现可能提供调试选项，迭代器将尽力检测它们是否有效。这可能取决于它们当前是否“正常”的实现细节，而不是标准保证它们是否仍然有效。

可以用C ++中的某些东西做类似于Java中的“版本号”，但它会给迭代器带来误报，这些迭代器看起来无效但实际上是有效的。

Answer 3

迭代器失效的规则很清楚，如果你按照规则付款，你不应该需要在容器无效时询问容器。

此外，迭代器并不总是同时失效。从向量中间删除元素只会使该元素及其后的元素无效。但是指向向量开头的迭代器保持有效。

在列表中，迭代器通常只在它们指向的特定节点被销毁时才会失效。

所以你不能询问容器你的迭代器是否有效。

通用标准库实现可以选择启用类似于您请求的额外运行时检查，尽管实现更复杂（必须是，为了正确），并且会损害性能。

Answer 4

这将是低效的，因为容器需要A）提供另一个数据字段并且B）相应地更新它。然而，STL被认为是在尝试做不可能的事情并将效率与抽象结合起来。（它成功了，我应该补充一下。）

如果您需要将引用保留在更改的容器中，请使用不会使迭代器无效的容器（std::list，std::set）或将索引保留为std::vector。

Answer 5

这在技术上是可行的，并且MSVC实现了提供类似功能的“已检查迭代器”（http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa985965.aspx）。虽然迭代器变为无效时没有收到通知，并且您无法直接查询状态（我知道），但会抛出异常和/或调用invalid_parameter，具体取决于构建的配置方式。

然而，它显然是非标准的并且显着地达到了性能。它对调试很有用。

Answer 6

容器是否可以通过添加呼叫has_changed（）来宣布它已更改？

我认为，是的，它可以实施。这是一个非常简单的尝试（不是那么优雅，但仍然）：

bool has_changed(std::vector<int> &v)
{
    static std::map<void*, size_t> has_changed_info;
    void *ptr = &v;
    std::map<void*, size_t>::iterator it = has_changed_info.find(ptr);
    if (it == has_changed_info.end())
    {
       has_changed_info[ptr] = v.capacity();  
       return false;
    }
    if ( it->second != v.capacity() )
    {
        it->second = v.capacity();
        return true;
    }
    return false;
}

将代码测试为：

int main() {
        std::vector<int> v;
        has_changed(v);
        for ( int i = 0 ; i < 100 ; ++i )
        {
            v.push_back(i);
            if (has_changed(v))
                  cout << "changed at " << i << endl;
        }       
        return 0;
}

输出（GCC-4.3.4）：

changed when inserting i = 0
changed when inserting i = 1
changed when inserting i = 2
changed when inserting i = 4
changed when inserting i = 8
changed when inserting i = 16
changed when inserting i = 32
changed when inserting i = 64

在线演示：http://www.ideone.com/QmO5q

关于使迭代器无效

6 个答案: