在迭代排序的 stl 容器时插入元素

Question

当我的代码在迭代时将元素插入 std::set 时，我发现了意外结果。我需要对此有所启发。

这里是测试代码：

    template<class Ti, class T>
    void iteration_insertion(Ti start, Ti end, T& S){
        for (auto ite=start;ite!=end;++ite){
            auto before=*ite;
            if(*ite % 2)
                S.insert(*ite*2);
            else
                S.insert(*ite/2);
            if(before!=*ite)
                cout<<before<<","<<*ite<<endl;
        }
    }
    void test() {
        set<int> S1({4,7,10,13}),S2(S1);
        cout<<"ascending\n";
        iteration_insertion(S1.begin(),S1.end(),S1);
        cout<<"descending\n";
        iteration_insertion(S2.rbegin(),S2.rend(),S2);
    }

结果：

ascending
descending
13,26

我们可以看到迭代器指向的元素在插入后有时会发生变化。但我不知道什么时候会发生。在测试代​​码中它只发生了一次，降序为 13。为什么在升序迭代中没有这种不匹配？为什么在降序迭代中 7 没有不匹配？如何防止它发生？我很好，新的附加值可以在以后迭代，这是意料之中的。我只是不希望迭代器被插入改变。

测试代码可以是一种通用的启发式实践：从每个当前状态生成新状态以供进一步检查。

Answer 1

为了考虑容器的所有元素，反向迭代器会存储元素的迭代器，超过您在取消引用时获得的迭代器。例如，rbegin() 的结果在内部存储了一个过去的迭代器。当您取消引用时，会生成存储的迭代器的副本，并且该副本在取消引用之前会递减。

本质上是使用的标准代码的简化版本：

template<typename Iter>
struct reverse_iterator {
    Iter base;

    auto& operator++() { --base; return *this; }
    auto& operator*() {
        auto copy = base;
        --copy;
        return *copy;
    }
};

auto std::set::rbegin() {
    return reverse_iterator{this->end()};
}

将此应用于您的情况，您从rbegin() 开始。取消引用它会给你最后一个元素 13。当你插入 26 时，它会在 13 之后插入，但在内部存储在 ite 中的最后一个迭代器之前。当您再次取消引用 ite 时，会生成一个内部过去的迭代器的副本，并将其递减到 13 和 26 之间的位置，然后取消引用以给出 26。

这是解释的图片版本，以防有帮助：

Answer 2

一个std::set

包含一个排序集

的价值。强调“排序”部分。向集合does not invalidate any existing iterator 中插入一个新值，因此插入是有效的，就其本身的优点而言。

但是，由于容器 总是 包含一个“排序”集，如果新插入的值大于您的迭代器引用的值，并且您推进迭代器向前，在某些时候您将迭代新值，因为它现在是集合的一部分，必须始终按排序顺序。

如果新值小于迭代器当前引用的值，根据定义，向前推进迭代器不会迭代新值。

没有办法“防止它发生”，因为根据定义，std::sets 就是这样工作的。您将需要自己“防止它发生”。也许通过将任何新值插入到单独的 std::vector 中，并在完成迭代后，将来自该向量的累积新值插入到您的集合中。