为什么解除引用指向std :: set的提取节点的指针是未定义的行为？

Question

我在公司的关联容器的新（C ++ 17）拼接界面上做了一个闪电话题。我演示了std::set::extract，然后被问到迭代器和指向提取元素的指针会发生什么。他们抓住了我的错误的脚，我无法回答这个问题，但在谈话结束后就查了一下。

[associative.reqmts] 21.2.6.10在当前标准草案中的内容如下：

extract成员只对已删除元素的迭代器无效;指针和对已删除元素的引用仍然有效。但是，当元素由node_­type拥有时，通过这样的指针和引用访问元素是未定义的行为。如果元素成功插入，则在node_­type拥有的元素的引用和指针无效。

（提议P0083R3已经包含这个措辞）

现在强调的部分真的令我不安。我理解有效但不可解除引用的指针（nullptr）或迭代器（end iterator）的概念。我找到了David Vandevoorde的"definition" of valid pointers，并了解到也有有效但不可解除指示的不是nullptr。 （即指针通过现有对象）

有了这一切，我的心理模型如下：

1. 一个检索指向集合中元素的指针，因此指针有效。取消引用该指针已定义，并允许访问该集合中的元素。
2. 现在，从集合中提取相同的元素。从概念上讲，元素不会被复制，移动或以其他方式更改，其关联节点仅从set管理其数据的内部树中删除。剩余的树可能需要重新平衡。返回的node_handle获取孤立树节点的所有权。

由于标准，在1）中检索的指针仍然有效，并且不能由extract更改，因此这也支持这种心理模型。但是，对于这个模型，没有理由为什么解除引用指针会突然被定义。因此，使用col ++上的g ++，seems to work as I would have expected。 （这不是任何形式的证明）

标准赋予库实现者的余地似乎不必要地大。我错过了什么？我只看到设置值的常量在提取时被删除，但是看不出它会有什么影响。

同样的推理适用于最后引用句子中提到的插入案例。

Answer 1

你的心理模型缺少这样一个事实，严格来说，删除常量必须是实现定义的。

node_handle必须拥有不同对象的所有权，但是通过一些实现定义的魔法，可变对象在没有构造的情况下弹出，具有与原始const对象相同的值和存储。

类似地，当它被插入到具有兼容分配器的集合中时，该集合将node_handle拥有的可变对象转换回原始的const对象。

它是未定义的行为，因为const对象已经不再存在，而“它”由node_handle拥有，但是当它重新插入时它再次开始存在。

如果您有用户定义的node_handle或std::pair<const K, V>专业化，那么使用地图中的std::pair<K, V>就会产生未定义的行为。你不想限制实现它实现所有这些的“魔法”方式，所以你做任何会观察到“神奇”未定义行为的东西。