如果增加一个等于 STL 容器的结束迭代器的迭代器会发生什么

Question

如果当迭代器指向向量的最后一个元素时，我将迭代器增加 2 会怎样？在 this question 询问如何通过 2 个元素将迭代器调整为 STL 容器时，提供了两种不同的方法：

• 使用算术运算符的一种形式 - +=2 或 ++ 两次
• 或使用 std::advance()

当迭代器指向 STL 容器的最后一个元素或更远时，我已经使用 VC++ 7 测试了它们的边缘情况：

vector<int> vec;
vec.push_back( 1 );
vec.push_back( 2 );

vector<int>::iterator it = vec.begin();
advance( it, 2 );
bool isAtEnd = it == vec.end(); // true
it++; // or advance( it, 1 ); - doesn't matter
isAtEnd = it == vec.end(); //false
it = vec.begin();
advance( it, 3 );
isAtEnd = it == vec.end(); // false

我见过多次建议在遍历向量和其他容器时与 vector::end() 进行比较：

for( vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++ ) {
    //manipulate the element through the iterator here
}

显然，如果迭代器超过循环内的最后一个元素，则 for 循环语句中的比较将评估为 false，并且循环将愉快地继续进行未定义的行为。

如果我曾经在迭代器上使用Advance() 或任何类型的增量操作并使其指向容器的末端，我是否正确，我将无法检测到这种情况？如果是这样，最佳做法是什么 - 不使用此类改进？

Answer 1

以下是 Nicolai Josuttis 书中的引述：

请注意，Advance() 不检查 是否越过 a 的 end() 序列（它无法检查，因为 迭代器一般不知道 它们操作的容器）。 因此，调用此函数可能 导致未定义的行为，因为 调用运算符 ++ 以结束 a 序列未定义

换句话说，将迭代器维护在范围内的责任完全在于调用者。

Answer 2

也许你应该有这样的东西：

template <typename Itr>
Itr safe_advance(Itr i, Itr end, size_t delta)
{
    while(i != end && delta--)
        i++;
    return i;
}

当iterator_category<Itr> 是random_access_iterator 时，您可以重载它以执行以下操作：

return (delta > end - i)? end : i + delta;

Answer 3

您可以在迭代器 (it) 和 vec.begin() 处的迭代器之间使用“距离”函数，并将其与向量的大小（通过 size() 获得）进行比较。

在这种情况下，您的 for 循环将如下所示：

for (vector<int>::iterator it = vec.begin(); distance(vec.begin(), it) < vec.size(); ++it)
{
     // Possibly advance n times here.
}

Answer 4

Marijn 建议的代码有点错误（正如好奇的人指出的那样）。

最后一行的正确版本是：

bool isPastEnd = it >= vec.end();

Answer 5

您还可以在 for 语句中进行更多比较：

for( vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end() && it+1 != vec.end(); it+=2 ) {
    //manipulate the element through the iterator here
}

我不知道这与 Kostas's 的建议相比会如何执行，但 感觉 小幅度的增量会更好。当然，由于您需要对每个增量进行检查，因此对于较大的增量将非常难以维护，但这是另一种选择。

如果可能的话，我肯定会避免它。如果您确实需要一次增加 2 个值，请考虑使用 std::pair 向量或具有 2 个元素的结构向量。

Answer 6

建议你看看Boost.Range。
使用起来可能更安全。
它也将在 C++0x 中。

Answer 7

container.end() -- 刚刚过去的元素 -- 是唯一定义的外部值。

检查过的迭代器会在本质上是超出范围的访问时出错，但这并不是很有帮助（尤其是在默认行为是结束程序的情况下）。

我认为最好的做法是“不要那样做”——要么检查迭代器的每个值（最好在作为过滤器包装的东西中），并且只对有趣的条目进行操作，或者明确地使用索引与

for(int i = 0; i < vec.size(); i+=2) {...}

Answer 8

即使这个问题已经有半年的历史了，提及使用比较运算符 > 和

vector<int> vec;
vec.push_back( 1 );
vec.push_back( 2 );

vector<int>::iterator it = vec.begin();

it+=10; //equivalent to advance( it, 10 )
bool isPastEnd = it > vec.end(); //true