迭代正在变化的 std::list 的有效方法？答案

【问题标题】：Efficient way to iterate a std::list that's changing?迭代正在变化的 std::list 的有效方法？
【发布时间】：2013-06-06 16:56:58
【问题描述】：

我正在尝试遍历 std::list，但有一个问题 - 迭代期间执行的操作最终可能会在列表中添加或删除元素。在这种情况下，添加不是问题，但删除可能会导致列表中的任何迭代器失效，包括序列中的当前项或下一项。

决定修改列表的点与迭代循环相去甚远——调试器在两者之间的调用堆栈中显示了 40 个函数调用。因此，无法根据删除来修改迭代器。

我唯一能想到的就是在开始时复制列表并对其进行迭代，测试每个元素以确保它仍在主列表中。这是一个 O(n^2) 的命题，我想尽可能避免。

【问题讨论】：

你确定不能修改迭代器吗？那将是 IMO 最干净的解决方案。您还可以尝试将元素设置为“过期”值，然后进行迭代以稍后将其删除。
您可以改为使用shared_ptrs 列表，然后用对应的weak_ptrs 填充列表并对其进行迭代，检查每个weak_ptr 是否仍然有效。
您可以在指向被擦除元素的迭代器上使用后自增运算符擦除，例如myList.erase(it++)。就像@Boris 在他的回答中所说，任何其他迭代器仍然有效。
@freitass，您是否错过了我所说的擦除调用发生 40 个函数调用远离循环本身的部分？这使您的解决方案有点不切实际。
对不起，我想我做到了。

【解决方案1】：

您有三个选择：

迭代器不允许通过索引进行访问，因此这使得为您的问题想出一个优雅的解决方案变得有点困难。

【讨论】：

【解决方案2】：

最终会使列表中的任何迭代器失效

没有。

看std::list::erase的description：

迭代器有效性

擦除的结论：只有被删除的元素变得无效。所有其他逗留有效。而且，在这种情况下，您有机会在大多数情况下实现 O(n)。

【讨论】：

【解决方案3】：

这里有更多选项。

1。拼接

“修改”代码可以使用splice 方法将其移动到某个临时列表，而不是删除元素。拼接单个元素是一个恒定时间的操作。而且它不会使任何迭代器或引用无效（即使对于移动的元素）。

在移动一个元素之前，“修改”代码应该推进列表迭代器的主副本（属于“迭代”代码）。

“迭代”代码应该在每次迭代后清除这个临时列表。

优点：无需为包含的元素添加任何标志。

缺点：由于需要清除临时列表而导致性能下降；需要外部接口来推进属于“迭代”代码的迭代器；如果“迭代”和“修改”代码之间的某些代码需要检查相对于“已移除”元素的下一个/上一个元素，它只会看到其他“已移除”元素而不是列表的其余部分。

如果您为迭代器当前指向的元素设置“锁定”标志，“修改”代码可能只对这个单个元素使用拼接，并以通常的方式删除其他元素。

“迭代”代码应该只是在每次迭代后清除临时列表。

优点：几乎不会影响性能。

缺点：需要修改列表的元素；需要外部接口来推进属于“迭代”代码的迭代器；如果“迭代”和“修改”代码之间的某些代码需要检查相对于“已移除”元素的下一个/上一个元素，它什么也找不到。

如果您为迭代器当前指向的元素设置“锁定”标志，“修改”代码可能只是为该单个元素设置“已移除”标志并以通常的方式移除其他元素。

“迭代”代码应该（在每次迭代之后）只删除一个标记为要删除的元素。

优点：几乎不会影响性能；如果“迭代”和“修改”代码之间的某些代码需要检查相对于“已移除”元素的下一个/上一个元素，它会按预期工作。

缺点：需要修改列表的元素。

【讨论】：

【解决方案4】：

想到了两种可能的方法（除了制作列表的副本）：

1) 不要立即从列表中删除内容。相反，构建 另一个 迭代器容器以在您完成完整迭代后擦除。这确实会改变行为（“已删除”元素可能仍会被执行）所以我不知道它是否对你有帮助。

2) 让您的列表包含指针或带有项目/有效性标志的一对，并简单地清除有效性。然后，在您完成第一次迭代后，再进行一次迭代以清理已停用的节点。

【讨论】：