使用带有嵌套向量的迭代器的意外行为

Question

这个示例程序获取一个指向另一个向量中包含的向量元素的迭代器。我将另一个元素添加到包含向量中，然后打印出之前获得的迭代器的值：

#include <vector>
#include <iostream>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    std::vector<std::vector<int> > foo(3, std::vector<int>(3, 1));
    std::vector<int>::iterator foo_it = foo[0].begin();
    std::cout << "*foo_it: " << *foo_it << std::endl;
    foo.push_back(std::vector<int>(3, 2));
    std::cout << "*foo_it: " << *foo_it << std::endl;
    return 0;
}

由于与foo_it 对应的向量尚未修改，我希望迭代器仍然有效。但是，当我运行此代码时，我得到以下输出（也在 ideone 上）：

*foo_it: 1
*foo_it: 0

作为参考，我使用 g++ 版本 4.2 和 4.6 以及 clang 3.1 得到了这个结果。但是，我使用 -std=c++0x (ideone link) 和 clang 在同时使用 -std=c++0x 和 -stdlib=libc++ 时获得了 g++ 的预期输出。

我是否在这里调用了一些未定义的行为？如果是这样，这是现在定义的行为 C++11 吗？或者这只是一个编译器/标准库错误？

编辑我现在可以看到，在 C++03 中，迭代器无效，因为向量的元素在重新分配时被复制。但是我仍然想知道这在 C++11 中是否有效（即向量的元素是否保证被移动而不是复制，并且移动向量不会使其迭代器无效）。

Answer 1

push_back 使迭代器无效，就这么简单。

std::vector<int>::iterator foo_it = foo[0].begin();
foo.push_back(std::vector<int>(3, 2));

此后，foo_ti 不再有效。任何 insert/push_back 都有可能在内部重新分配向量。

Answer 2

由于foo_it对应的向量没有被修改

错了。 push_back 破坏了与foo_it 对应的向量。当foo[0] 被销毁时，foo_it 变得无效。

Answer 3

我猜误解是vector>是一个指针向量，当重新分配外部指针时，指向内部指针的指针仍然有效，这对于**int是正确的。但相反，重新分配向量也会重新分配所有内部向量，这也会使内部迭代器无效。