Iterator-Sicherheitsgarantien für C++-Containerbibliotheken

Die C++-Containerbibliothek bietet die folgenden Mechanismen, um die Sicherheit von Iteratoren zu gewährleisten.

Garantie der Iteratorsicherheit in der C++-Containerbibliothek

In C++ stellt die Containerbibliothek Iteratoren bereit, die es uns ermöglichen, die Elemente im Container zu durchlaufen. Um eine versehentliche Änderung des Containers während der Iteration zu verhindern, bietet die C++-Containerbibliothek mehrere Mechanismen, um die Sicherheit von Iteratoren zu gewährleisten.

1. Container-Unveränderlichkeitsgarantie

Wenn sich ein Container in einem gültigen Zustand befindet, werden sein Inhalt, seine Größe und seine Elementreihenfolge bestimmt. Die Containerbibliothek stellt sicher, dass diese Invarianz während der Iteration erhalten bleibt. Der Iterator wird ungültig, wenn versucht wird, Elemente zum iterierten Container hinzuzufügen oder daraus zu entfernen. Zum Beispiel:

std::vector<int> v{1, 2, 3};
for (std::vector<int>::iterator it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
  v.push_back(4); // 迭代器无效，引用不再有效
}

2. Iteratoren kopieren

In C++ können Iteratoren kopiert werden, wodurch neue Iteratoren erstellt werden, die auf dasselbe Element verweisen. Dadurch können wir Kopien der Iteratoren erstellen und diese weiterhin verwenden, wenn der Container unerwartet geändert wird. Kopieriteratoren sind von Änderungen am Originalcontainer nicht betroffen, selbst wenn der Originalcontainer geändert wurde oder abgelaufen ist.

3. Range for-Schleife

Die Range for-Schleife verwendet implizit einen Kopieriterator, der es uns ermöglicht, über die Elemente im Container zu iterieren, ohne befürchten zu müssen, dass Änderungen am Container die Iteration beeinflussen.

for (int& elem : v) {
  // 使用 elem...
  v.push_back(4); // 不会影响范围 for 循环
}

4. Const-Iterator

Const-Iterator bezieht sich auf die schreibgeschützten Elemente im Container. Der Versuch, einen Container über einen const-Iterator zu ändern, führt zu einem Fehler bei der Kompilierung. Dies stellt die Datenintegrität beim Durchlaufen des Containers sicher.

5. Ausnahmesicherheit

Die Containerbibliothek erkennt Ausnahmen während der Iteration und macht den Iterator automatisch ungültig, wenn eine Ausnahme ausgelöst wird. Dadurch wird der Zugriff auf beschädigte Container verhindert.

Praktischer Fall: Elemente sicher aus der Map entfernen

std::map 是一个有序关联容器，允许我们根据键查找值。在迭代映射时，如果我们尝试删除当前迭代的元素，迭代器将失效，因为底层映射已更改。为了安全地删除元素，我们可以使用 erase-Methode, die einen neuen gültigen Iterator zurückgibt, der auf den Nachfolger des gelöschten Elements zeigt.

std::map<int, int> m{{1, 10}, {2, 20}, {3, 30}};
for (auto it = m.begin(); it != m.end(); ) {
  if (it->second % 2 == 0) {
    it = m.erase(it); // 返回新的有效迭代器
  } else {
    ++it;
  }
}

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonIterator-Sicherheitsgarantien für C++-Containerbibliotheken. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!