c++ - g++ 的 std::list::sort 是否使迭代器无效？

Question

根据 SGI、cplusplus.com 和我得到的所有其他来源，std::list 的 sort() 成员函数不应使迭代器无效。但是，当我运行这段代码 (c++11) 时，情况似乎并非如此:

#include <list>
#include <chrono>
#include <random>
#include <iostream>
#include "print.hpp"
unsigned int seed = std::chrono::system_clock::now().time_since_epoch().count();
std::default_random_engine generator(seed);
std::uniform_int_distribution<unsigned int> distribution(1, 1000000000);
auto rng = std::bind(distribution, generator);
// C++11 RNG stuff. Basically, rng() now gives some unsigned int [1, 1000000000]

int main() {
    unsigned int values(0);
    std::cin >> values;           // Determine the size of the list
    std::list<unsigned int> c;
    for (unsigned int n(0); n < values; ++n) {
        c.push_front(rng());
    }
    auto c0(c);
    auto it(c.begin()), it0(c0.begin());
    for (unsigned int n(0); n < 7; ++n) {
        ++it;     // Offset these iterators so I can print 7 values
        ++it0;
    }
    std::cout << "With seed: " << seed << "\n";
    std::cout << "Unsorted list: \n";
    print(c.begin(), c.end()) << "\n";
    print(c.begin(), it) << "\n\n";
    auto t0 = std::chrono::steady_clock::now();
    c0.sort();
    auto d0 = std::chrono::steady_clock::now() - t0;
    std::cout << "Sorted list: \n";
    print(c0.begin(), c0.end()) << "\n";
    print(c0.begin(), it0) << "\n";  // My own print function, given further below
    std::cout << "Seconds: " << std::chrono::duration<double>(d0).count() << std::endl;
    return 0;
}

在 print.hpp 中:

#include <iostream>

template<class InputIterator>
std::ostream& print(InputIterator begin, const InputIterator& end, 
                    std::ostream& out = std::cout) {
    bool first(true);
    out << "{";
    for (; begin != end; ++begin) {
        if (first) {
            out << (*begin);
            first = false;
        } else {
            out << ", " << (*begin);
        }
    }
    out << "}";
    return out;
}

示例输入/输出:

11
With seed: 3454921017
Unsorted list: 
{625860546, 672762972, 319409064, 8707580, 317964049, 762505303, 756270868, 249266563, 224065083, 843444019, 523600743}
{625860546, 672762972, 319409064, 8707580, 317964049, 762505303, 756270868}

Sorted list: 
{8707580, 224065083, 249266563, 317964049, 319409064, 523600743, 625860546, 672762972, 756270868, 762505303, 843444019}
{8707580, 224065083}
Seconds: 2.7e-05

除打印外，一切都按预期工作。它应该显示 7 个元素，但实际数字相当随意，前提是“值”设置为大于 7。有时不给出，有时给出 1，有时给出 10，有时给出 7，等等。 那么，我的代码是否有明显的错误，或者这是否表明 g++ 的 std::list(和 std::forward_list)不符合标准？

提前致谢!

Answer 1

迭代器仍然有效并且仍然引用列表中的相同元素，已重新排序。

所以我认为您的代码并没有按照您的想法行事。它从头开始打印列表，直到列表排序后第 7 个元素结束。因此，它打印的元素数量当然取决于列表中的值。

考虑以下代码:

#include <list>
#include <iostream>

int main() {
    std::list<int> l;
    l.push_back(1);
    l.push_back(0);
    std::cout << (void*)(&*l.begin()) << "\n";
    l.sort();
    std::cout << (void*)(&*l.begin()) << "\n";
}

打印的两个地址不同，表明(不像std::sort)，std::list::sort通过改变元素之间的链接进行了排序，而不是通过为元素分配新值。

我一直认为这是强制性的(对于 reverse() 也是如此)。我实际上找不到明确的文字来说明这一点，但是如果您查看 merge 的描述，并认为 list::sort 存在的原因是 < em>大概是 因为归并排序可以很好地处理列表，所以我认为这是“显然”有意的。 merge 说，“指针和对 x 的移动元素的引用现在指的是那些相同的元素，但作为 *this 的成员”(23.3.5.5./23)，以及包括的部分的开头merge 和 sort 表示，“由于列表允许快速插入和从列表中间删除，因此专门为它们提供了某些操作”(23.3.5.5/1)。