C++ for each loop with mutating vector

Question

我刚刚有一个关于 C++ 的快速问题。如果其他人已经问过这个问题，请告诉我，我会将其删除。

我的问题本质上是，如果您在迭代时更改 vector ，for each 循环的行为是什么。例如:

int main() {
    // your code goes here
    std::vector<char> v;
    for(char i = 'a'; i <= 'f'; i++) {
        v.push_back(i);
    }
    // v is {a, b, c, d, e, f}
    char c = 'A';
    for(const auto &elem : v) {
        cout << elem << ", ";
        v.push_back(c++);     // appending 'A', 'B', 'C', ...
    }
    cout << endl;
    // outputs: "a, b, c, , , ,"  (note there isn't a ... here, the loop stops).


    // Just printing normally now
    cout << "--------" << endl;
    for(const auto &elem : v) {
        cout << elem << ", ";
    }
    cout << endl;
    // outputs: a, b, c, d, e, f, A, B, C, D, E, F,
    return 0;
}

谁能解释这种行为？我知道上面的 for each 等同于下面的代码，但这似乎并没有让事情变得更清楚。

for (auto __begin = v.begin(), __end = v.end();
    __begin != __end; ++__begin) {
    auto elem =  *__begin;
    cout << elem << ", ";
    v.push_back(c++);           // appending 'A', 'B', 'C', ...
}
cout << endl;

更新:

这个问题似乎是由使迭代器无效的 vector 大小调整引起的。创建 vector 后调用 v.reserve(20) 修复此问题并在二楼循环中输出:a, b, c, d, e, f,。

Answer 1

std::vector::push_back 状态的文档

如果新的 size() 大于 capacity() 则所有迭代器和引用(包括尾后迭代器)都将失效。否则只有尾后迭代器无效。

当 for 循环递增时，它会将新的迭代器位置与 v.end() 进行比较，并可能进入 UB，可能是一些段错误或异常。