交换向量提供的迭代器

Question

我正在设计自己的通用树容器，并使用STL作为参考。但是，当实现我的迭代器类时，我注意到有关STL使用迭代器的一些信息。

作为示例，std::vector类依赖于迭代器作为其许多方法的参数。 （即erase(const_iterator position)）

这让我感到奇怪：如果给定两个相同模板类型的向量，并且在方法调用中将第一个向量迭代器提供给第二个向量，会发生什么？为了帮助回答这个问题，我整理了一个简单的程序来说明我的想法。

// Example program
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <iomanip>

void printVec(const std::string &label, const std::vector<int> &vec){
    for (unsigned int i=0; i<vec.size(); i++){
        std::cout << ::std::setw(3) << vec[i] << ", ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main()
{
  std::vector<int> test={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
  std::vector<int> test2{10,11,12,13,14,15,16,17,18,19};
  std::vector<int>::iterator iter=test.begin();
  std::vector<int>::iterator iter2=test2.begin();

  printVec("One",test);
  printVec("Two",test2);

  for (int i=0; i<5; i++, iter++, iter2++);
  std::cout << "One Pos: " << *iter << std::endl;
  std::cout << "Two Pos: " << *iter2 << std::endl;
  test.erase(iter2);    //Switching the iterators and there respective vectors
  test2.erase(iter);    //Switching the iterators and there respective vectors

  printVec("One",test);
  printVec("Two",test2);
}

运行该程序将产生一个段。错误，这似乎表明这是未定义的行为。我毫不犹豫地说这是STL向量接口中的一个缺陷，但肯定是这样。

所以我的问题是：设计自己的容器时，有什么方法可以避免这种情况？

Answer 1

传递给容器的成员函数的迭代器必须引用该容器内的元素（或在某些情况下，是end()返回的过去元素）。如果迭代器未引用容器，则您具有未定义的行为。

没有简单的方法可以避免这种情况。最接近的是验证迭代器，这意味着您必须跟踪每个迭代器所属的容器。对于某些操作，例如swap或insert，这些操作不会使现有的迭代器无效，而是将它们引用到新容器，这会使操作变得有些复杂。

某些编译器，例如在调试模式下进行编译的Visual C ++，可以在运行时检测到这类问题并发出适当的通知。