问题在基于范围的循环c ++ 11中向向量添加元素

我使用了C ++ 11标准提供的新的基于范围的for循环，我提出了以下问题：假设我们迭代了 vector<> 使用基于范围的 for，在迭代过程中，我们在向量的末尾添加了一些元素。那么，什么时候循环结束？

例如，请参阅以下代码：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<unsigned> test({1,2,3});
    for(auto &num : test) {
        cout << num << " ";
        if(num % 2)
            test.push_back(num + 10);
    }
    cout << "\n";
    for(auto &num : test) 
        cout << num << " ";
    return 0;
}

我用“-std = c ++ 11”标志测试了G ++ 4.8和Apple LLVM版本4.2（clang ++），输出是（对于两者）：

1 2 3
1 2 3 11 13

请注意，第一个循环终止于原始向量的末尾，尽管我们添加了其他元素。似乎for-range循环仅在开始时评估容器结束。事实上，这是范围的正确行为吗？它是由委员会指定的吗？我们能相信这种行为吗？

请注意，如果我们改变第一个循环

for(vector<unsigned>::iterator it = test.begin(); it != test.end(); ++it)

使迭代器无效并出现分段错误。

3764

2018-06-12 22:48

起源

虽然添加不是擦除，但这是重复的在基于范围的for循环内擦除容器中的元素因为那里的答案显示标准所说的范围 - for - end是在循环开始之前确定并保存的，并且该保存的值用于后续迭代。 - Kate Gregory

@KateGregory我认为这不是重复，因为删除当前元素将是所有容器的未定义行为，但添加元素只是未定义的行为 std::vector， std::deque， std::unordered_set 和 std::unorderd_map。 - David Brown

我似乎有这个问题，行为略有不同。不管怎样，谢谢。 - an_drade

@KateGregory这不是重复的。答案是不同的 - 见下面我的。 - Paul Jurczak

答案:

不，你不能依赖这种行为。修改循环内的向量会导致未定义的行为，因为修改向量时循环使用的迭代器无效。

基于循环的范围

for ( range_declaration : range_expression) loop_statement

基本上相当于

{
    auto && __range = range_expression ; 
    for (auto __begin = std::begin(__range),
        __end = std::end(__range); 
        __begin != __end; ++__begin) { 
            range_declaration = *__begin;
            loop_statement 
    }
}

修改向量时，迭代器 __begin 和 __end 不再有效和解除引用 __begin 导致未定义的行为。

2018-06-12 23:02

谢谢大卫。有趣的是，我的两段代码虽然基本相同，却得出了截然不同的结果。 - an_drade

实际上，你错过了（auto _begin = r.begin（）; _begin！= r.end（）; ++ begin）和（auto _begin = r.begin（），_ end = r.end（）之间的区别。）; _begin！= _end; ++ _ begin）（缓存r.end（））和那这就是为什么你的程序给人的工作印象！迭代器指向旧版本的向量。将析构函数放入所包含的对象中，随之而来的是欢闹...... :-D - Massa

修改向量时，循环使用的迭代器无效不必要。如果vector的容量足够大而不需要重新分配，那么所有迭代器都保持有效。 - Paul Jurczak

只要向量的容量足够大，就可以依赖此行为，因此不需要重新分配。这将保证调用之后所有迭代器和引用的有效性，而不是过去的迭代器 push_back()。这很好，因为 end() 在循环开始时只计算一次（参见的std ::矢量::的push_back）。

在你的情况下，你必须增加容量 test 向量来保证这种行为：

vector<unsigned> test({1,2,3});
test.reserve(5);

编辑

根据对...的回应将元素添加到基于范围的for循环中的预分配向量是否合法？，这是一个未定义行为的情况。使用gcc，clang和cl构建的发布版本运行正常，但使用cl（Visual Studio）构建的调试版本将引发异常。

2018-02-17 21:10

问题 在基于范围的循环c ++ 11中向向量添加元素

答案:

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