cbegin，cend 为 Qt 5.2.1 中的空容器提供无效结果

Question

在Qt 5.2.1中，下面的代码结果怎么不一样？

QVector<int> c;
if (c.cbegin() != c.begin())
{
   std::cout << "Argh!" << std::endl;
}

这会打印“argh”，但以下不会。

QVector<int> c;
if (c.begin() != c.cbegin())
{
    std::cout << "Argh!" << std::endl;
}

请注意，cbegin 和 begin 位置是交换的。 但是，如果您更改容器状态，我的意思是例如 push_back 在其中的某些内容，它可以正常工作。 在我看来，在容器上调用任何可变方法之前，cbegin 和 cend 都是无效的。 是错误还是功能？

Answer 1

您使用的测试代码与bug report which was filed in 2012 非常相似。它被关闭为无效，因为

constBegin 和 begin 不应该比较。曾经。这是不正确的 完全使用（并且可以通过严格的迭代器检查来捕获），所以 这里没有什么可以解决的。

这是真的。 但函数begin() 是overloaded

 QVector<T>::iterator       QVector::begin();
 QVector<T>::const_iterator QVector::begin() const;

这是一个未指定的行为，因为 C++ == 运算符的 order of evaluation of the operands 未指定。 C++ 中没有从左到右或从右到左求值的概念。

因此，根据编译器和优化，您最终会得到 iterator 版本的 begin 或 const_iterator 版本。

Answer 2

您观察到的行为与对QVector::begin 和QVector::cbegin 的调用顺序有关。如果对前者的调用发生在对后者的调用之前，则它们的返回值比较相等，但如果您颠倒顺序，它们的比较不相等。这可以通过以下代码来证明：

QVector<int> c;
std::cout << static_cast<void const *>(c.begin()) << std::endl;
std::cout << static_cast<void const *>(c.cbegin()) << std::endl;

打印的地址将相同。但是，如果你交换两个打印语句的顺序，地址就会不同。

如果你深入研究这两个成员函数的源代码，你会看到

inline iterator begin() { detach(); return d->begin(); }
inline const_iterator cbegin() const { return d->constBegin(); }

进一步追溯，d->begin() 和 d->constBegin() 的主体是相同的。所以区别在于第一种情况下对QVector::detach() 的调用。这被定义为

template <typename T>
void QVector<T>::detach()
{
    if (!isDetached()) {
#if QT_SUPPORTS(UNSHARABLE_CONTAINERS)
        if (!d->alloc)
            d = Data::unsharableEmpty();
        else
#endif
            reallocData(d->size, int(d->alloc));
    }
    Q_ASSERT(isDetached());
}

可以在here 找到对正在发生的事情的解释。

Qt 的容器是隐式共享的——当你复制一个对象时，只复制一个指向数据的指针。当对象被修改时，它首先创建数据的深层副本，这样它就不会影响其他对象。创建当天的深层副本的过程称为分离

因为，STL 风格的迭代器在概念上只是指针，它们直接修改底层数据。因此，非常量迭代器在使用 Container::begin() 创建时会分离，因此其他隐式共享实例不会受到更改的影响。

因此，如果首先调用QVector::begin()，则容器的底层存储会被重新分配，随后对QVector::cbegin() 的调用将返回相同的指针。但是，将它们反转，对 QVector::cbegin() 的调用会在任何重新分配发生之前返回一个指向共享存储的指针。