C++双端队列迭代器有多聪明答案

【问题标题】：How smart is C++ deque iteratorC++双端队列迭代器有多聪明
【发布时间】：2017-05-20 16:16:31
【问题描述】：

假设我有一个包含 100 个值的 std::deque<int> d，从 0 到 99。给定the following：

与向量不同，双端队列不能保证将所有元素存储在连续的存储位置：访问双端队列中的元素将指针偏移到另一个元素会导致未定义的行为。

下面的行似乎无效：

int invalidResult = *(d.begin() + 81); // might give me 81, but NOT GUARANTEED, right?

我的问题是：迭代器会处理这个问题吗？

std::deque<int>::iterator it = d.begin();
int isThisValid = *(it + 81); // 81 every time? or does it result in undefined behavior?

在某一时刻，我曾认为迭代器会处理底层存储中的任何不连续性，但现在我不太确定。显然，如果你使用it++ 81 次，*it 将给你81 结果。

有人可以肯定地说吗？

不管怎样，我没有使用 C++11。

【问题讨论】：

标签： c++ stl deque

【解决方案1】：

下面的行似乎无效：

int invalidResult = *(d.begin() + 81); // might give me 81, but NOT GUARANTEED, right?

相反。该声明完全有效并且行为得到保证（假设d.size() >= 82）。这是因为std::deque::begin 返回的是一个迭代器，而不是一个指针，所以引用的规则不适用。

std::deque<int>::iterator it = d.begin();
int isThisValid = *(it + 81); // 81 every time? or does it result in undefined behavior?

这几乎等同于前面的代码，只是您使用了命名变量，而不是临时迭代器。行为完全相同。

这是一个你不能做的例子：

int* pointer = &d.front();
pointer[offset] = 42; // oops

【讨论】：

好的。我很高兴迭代器透明地处理任何不连续性。这意味着我必须在别处寻找我看到的错误。谢谢！
您可以从迭代器获得更多保证：std::deque::begin() 当前 (C++17) 返回一个 LegacyRandomAccessIterator (en.cppreference.com/w/cpp/named_req/RandomAccessIterator)，这意味着 d.begin() + 81 在 O(1) 中（而调用it++ 81 次是在O(n))，这可以显着提升性能。

【解决方案2】：

根据this reference here std::deque 提供RandomAccessIterator，根据您的示例肯定会起作用。

std::deque<int>::iterator it = d.begin();
int isThisValid = *(it + 81); // will be fine assuming the deque is that large

【讨论】：