在嵌套循环中使用 for auto

Question

美好的一天，我最近一直在尝试迁移到 c++ 以加速我的一些应用程序。可能是由于我的背景缺乏，我犯了一个如此愚蠢的错误，但是，我在尝试使用嵌套循环运行它时得到interrupted by signal 11: SIGSEGV：

mongocxx::cursor cursor = coll.find({});
for(auto doc : cursor) {
    std::cout << "TEST FIRST" << bsoncxx::to_json(doc) << "\n";
    for (auto doc2 : cursor) {
        std::cout << "FIRST: " << bsoncxx::to_json(doc) << "\n";
        std::cout << "SECOND: " << bsoncxx::to_json(doc2) << "\n";
    } }

我到底做错了什么，为什么？

Answer 1

您的代码中的问题是您在两个循环中都在迭代 cursor，但来自 mongocxx 文档：

[...] 取消引用任何非 end() 迭代器总是给出光标中第一个剩余的文档。递增一个非结束迭代器相当于递增它们。

和

[...] 如果 begin() 被多次调用，则返回的 cursor::iterator 指向下一个剩余结果，而不是最初调用 begin() 的结果。

在 C++ 中，范围循环只是使用迭代器的一种隐藏方式，问题在于（根据上面的引用），当您增加内循环迭代器时，实际上是在增加外循环迭代器。您的代码（大约）相当于：

for (auto it = cursor.begin(); it != cursor.end(); ++it) {
    // there may or may not be a ++it here, that does not change the explanation
    // but the documentation of mongocxx is unclear on this
    for (++it; it != cursor.end(); ++it) { }
}

问题是当内循环到达cursor.end() 时，你在外循环中增加it，然后你再次将它与cursor.end() 进行比较，这可能就是你得到SIGSEV 的原因。

做你想做的唯一方法是要么有两个游标，要么将所有内容存储在一个容器中（例如，std::vector），然后遍历向量（你不会遇到与 @ 相同的问题987654329@)。

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关于评论中提到的 const& 的旁注 — 当您使用 for(auto doc: cursor) 时，这相当于（不完全是，但您会明白的）：

for (auto it = cursor.begin(); it != cursor.end(); ++i) {
    auto doc = *it; // here, you make a copy of *it, this is expensive
}

将auto 替换为const auto& 会更改doc 的声明，并使其成为对迭代器指向的值的引用。

除了我上面提到的其他问题之外，这会给你带来不正确的结果，因为当你在内循环中迭代时，你实际上也在增加外循环迭代器，所以外循环 doc 引用将要么指向不再存在的东西（UB），要么指向新迭代器的底层对象，实际上是doc2，所以你将拥有&doc == &doc2，即doc和doc2都指向同一个对象（const auto&）。