迭代器如何在向量重新分配后更新

How do iterators update after vector reallocation

本文关键字：分配 更新 新分配 向量 迭代器      更新时间：2023-10-16

下面是我正在查看的代码片段：

vector<int> iv = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
auto iter = iv.begin(), mid = iv.begin() + iv.size()/2;
for(int count = 100; count; --count ) {
    iter = iv.insert(iter, - 1);
    cout << "capacity = " << iv.capacity() << "*mid = " << *mid << endl;
}

根据迭代器无效规则：
vector：插入点之前的所有迭代器和引用都不受影响，除非新容器大小大于以前的容量（在这种情况下，所有迭代者和引用都无效）[23.2.4.3/1]迭代器无效规则

我知道，由于我在每次插入操作中都会重新分配"iter"的值，也许我能够保持它的有效性（如果我错了，请纠正我）。然而，在这种情况下，迭代器"mid"仍然有效，即使我没有在循环中篡改它，而且当向量的容量发生变化时也是如此。

那么，"mid"如何在重新分配后更新自身呢？

为了知道mid是否在更改，我将代码中的第4行更改为：

iv.insert(iter, -1); // Did not assign it back to iter.

在mid处打印取消引用值的结果表明发生了更改，也许iter也无效。（再次，如果我错了，请纠正我）。

您的理解是正确的。一旦容量增加，任何迭代器都将无效。即使容量没有改变，mid迭代器也会变为无效，但它基本上指向前一个元素。

因此，原始代码至少对iter有效，但mid在第一次插入时将变得不可用。经过修改后，代码完全无效。

通常，vector迭代器的实现只是一个简单的指针，指向某个元素以支持数组。因此，当容量发生变化并且数组被重新分配时，任何这样的迭代器都不再有效，因为指针指向不再有效的内存。结果，您可能会看到垃圾，可能会出现分段错误，或者随机看到正确的值。当容量不变时，数组中的元素可能会向前移动，这样您就可以在插入点之后看到迭代器中的前一个元素，但前提是数组开头没有空元素（例如start大于零）。但所有这些都是特定于实现的，因此标准明确规定上述大部分都是未定义的行为。

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