如何将 vector<T>::reverse_iterator 与一个元素一起使用

Question

我将 poll() 与 std::vector 一起使用。 注册监听套接字。

std::vector<struct pollfd> fds;
fds.push_back(server_sock);

并添加新的客户端套接字或连接的客户端会话。

// poll() ...
for(std::vector<struct pollfd>::reverse_iterator it = fds.rbegin(); it != fds.rend(); it++) {
    if (it->fd == server_sock) {
        struct pollfd newFd;
        newFd.fd = newClient;
        newFd.events = POLLIN;
        fds.push_back(newFd);
    } else {
        // do something.
    }
}

但是当向量元素为 1 或 2 或 4 时，reverse_iterator 无法正常工作。我不明白为什么会这样。

附上示例代码。

typedef struct tt_a {
    int a;
    short b;
    short c;
} t_a;

vector<t_a> vec;
for (int i = 0; i < 1; i++) {
    t_a t;
    t.a = i;
    t.b = i;
    t.c = i;
    vec.push_back(t);
}

for(vector<t_a>::reverse_iterator it = vec.rbegin(); it != vec.rend(); it++) {
    if (it->a == 0) {
        t_a t;
        t.a = 13;
        t.b = 13;
        t.c = 13;
        vec.push_back(t);
    }

    printf("[&(*it):0x%08X][it->a:%d][&(*vec.rend()):0x%08X]\n",
            &(*it), it->a, &(*vec.rend()));
}

printf("---------------------------------------------\n");

for(vector<t_a>::reverse_iterator it = vec.rbegin(); it != vec.rend(); ++it) {
    if (it->a == 3) {
        it->a = 33;
        it->b = 33;
        it->c = 33;
    }
    printf("[&(*it):0x%08X][it->a:%d][&(*vec.rend()):0x%08X]\n",
            &(*it), it->a, &(*vec.rend()));
}

结果：

[&(*it):0x01ADC010][it->a:0][&(*vec.rend()):0x01ADC028]
[&(*it):0x01ADC008][it->a:33][&(*vec.rend()):0x01ADC028]
[&(*it):0x01ADC000][it->a:0][&(*vec.rend()):0x01ADC048]

如果vector有5个元素，则正常工作。

[&(*it):0x007620A0][it->a:4][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762098][it->a:3][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762090][it->a:2][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762088][it->a:1][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762080][it->a:0][&(*vec.rend()):0x00762078]
---------------------------------------------
[&(*it):0x007620A8][it->a:13][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x007620A0][it->a:4][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762098][it->a:33][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762090][it->a:2][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762088][it->a:1][&(*vec.rend()):0x00762078]
[&(*it):0x00762080][it->a:0][&(*vec.rend()):0x00762078]

Answer 1

push_back invalidates iterators 当它导致size 超出容量时：

如果新的 size() 大于 capacity() 则所有迭代器和引用（包括过去的迭代器）都将失效。否则只有过去的迭代器无效。

基本上，如果您必须push_back，请确保提前reserve，以免您的迭代器无效。

Answer 2

您的程序很可能已经崩溃。您正在操作容器，同时仍在对其进行迭代。

[&(*it):0x01ADC008][it->a:33][&(*vec.rend()):0x01ADC028]

您可以看到垃圾“33”，而它应该是“13”。

你为什么还要尝试取消引用结束迭代器

&(*vec.rend())

无论矢量大小如何，这基本上都是垃圾。这是一种未定义的行为，会随机使您的应用程序崩溃。

正如阴影指出在迭代之前修复向量大小，但我仍然不确定这将如何修复您的代码，因为您的示例还有其他会导致 seg 错误的问题

Answer 3

对于普通（正向，而不是反向）向量迭代器，插入向量中会使指向插入点处或之后的任何位置的任何迭代器失效。此外，如果必须调整向量的大小，则所有迭代器都将失效。

仅此一项就可以解释您的问题，因为您没有在向量中保留空间（通过调用vec.reserve(SIZE)），您的任何push_back 调用都可能触发调整大小并使您的迭代器无效，这将导致未定义的行为当您之后尝试使用它们时。

然而，反向迭代器更复杂，同样的保证不适用于反向迭代器，我相信任何插入都可能使它们失效。

在内部，反向迭代器在它所指向的元素之后保存一个正向迭代器。取消引用时，反向迭代器递减此正向迭代器并返回其取消引用的值。所以rbegin() 内部有一个end() 的副本，而rend() 有一个begin() 的副本。上述正向迭代器失效规则意味着，至少，如果在反向迭代器位置之后直到一个元素的任何点发生插入，反向迭代器将失效。因此，如果您有一个迭代器指向长度为 1 的向量中的索引 0，push_back 将插入索引 1，这将使迭代器无效。如果您随后继续使用该迭代器（例如在随后的 printf 调用中取消引用它时），那么您将有未定义的行为。

未定义的行为意味着任何事情都可能发生，而且通常不同的系统会产生不同的行为。 不要仅仅因为此代码在初始向量大小为 5 的系统上按预期运行，就认为它可以在其他系统上运行。任何调用未定义行为的代码本质上都是脆弱的，应该避免。

对我来说（运行 Visual Studio 2015），无论向量的大小如何，我都会在 printf 行发生崩溃。如果我调用vec.reserve(10) 来消除调整大小无效问题，那么它只会在vec 最初的长度为1 时崩溃。

此外，您在 printf 参数中取消引用 vec.rend()，这也是未定义的行为，即使您只是想从中获取地址。 （我必须注释掉这个才能让你的代码运行，否则即使没有push_back 调用，它每次都会崩溃。）