--list.begin== list.end吗？

问题描述

执行标准保证

--list.begin() == list.end()

始终成立，并且它实际上是有效的操作吗？ （list是std::list的实例）。

至少MSVC 2019似乎是这种情况。

这在以下情况下非常有用：

for ( auto i = list.begin(); i != list.end(); ++i )
{
  ...
  list.erase(i--);
  ...
}

，即在迭代时删除元素时，因为i可能是列表的开头。这也需要++list.end() == list.begin()来保留；那怎么办？

编辑：核心问题实际上是list.erase(i--);可能在嵌套范围/ if else结构中，甚至在switch情况下，这使得else语句的等效项实际上与上述条件相同，真的很丑。通过允许对列表的闭环表示进行迭代，不会引入不连续性，并且每个人都很高兴。

Edit2：控制流问题；考虑

for ( auto i = list.begin(); i != list.end(); ++i )
{
  if ( X + Y == W )
  {
    if ( X || Y && Z )
    {
      list.erase( i-- );
    }
    my_function( Y );
  }
  else
  {
    list.erase( i-- );
  }
  ...
}

vs

for ( auto i = list.begin(); i != list.end(); )
{
  bool should_increment = true;

  if ( X + Y == W )
  {
    if ( X || Y && Z )
    {
      i = list.erase( i );
      should_increment = false;
    }
    my_function( Y );
  }
  else
  {
    i = list.erase( i );
    should_increment = false;
  }
  ...
  if ( should_increment )
  {
    i++;
  }
}

解决方法

执行标准保证

--list.begin() == list.end()

否，标准不能保证std::list的情况（在给出双向迭代器的情况下也不能假定这种保证）。实际上，--list.begin()的行为是不确定的。

这还需要++ list.end（）== list.begin（）来保存；那怎么办？

也不保证，++list.end()的行为不确定。

---

[语言律师]的标准报价：

[bidirectional.iterators]

Expression | Operational   | Assertion/note
           | semantics     | pre-/post-condition
---------------------------------------------------------
--r        |               | Preconditions:
           |               |  there exists s such that r == ++s.
---------------------------------------------------------
r--        | { X tmp = r;  |
           | --r;          |
           | return tmp; } |

[input.iterators]

Expression | Operational   | Assertion/note
           | semantics     | pre-/post-condition
---------------------------------------------------------
++r        |               | Preconditions:
           |               |  r is dereferenceable.

问题是不满足前提条件。

---

我对编写具体示例的建议。这与稍有不同，不同之处在于，在实际上从列表中删除元素之前将调用my_function：

list.remove_if([](int n) {
    if ( X + Y == W )
    {
        my_function( Y );
        return X || Y && Z;
    }
    return true;
});

如果需要确切的行为，则可以使用以下代码：

for (auto it = list.begin(),last = list.end(); it != last;)
{
    auto next = it;
    ++next;
    
    if ( X + Y == W )
    {
        if ( X || Y && Z )
        {
            list.erase( it );
        }
        my_function( Y );
    }
    else
    {
        list.erase( it );
    }
    
    it = next;
}

,

当前的MSVC C ++标准库将std::list实现为循环的双向链接列表，并有一个额外的节点充当第一个元素与最后一个元素之间的耦合器。

所以--list.begin() == list.end()确实成立。

但是请注意--list.begin()的行为是不确定的，这就是为什么这种特殊实现是可能的选择的原因。