偵錯迭代器支援

文章
08/04/2024

Visual C++ 執行階段程式庫可在執行階段偵測不正確的迭代器用法、進行判斷提示並顯示對話方塊。若要啟用偵錯迭代器支援，您必須使用 C++ 標準程式庫和 C 執行階段程式庫的偵錯版本來編譯您的程式。如需詳細資訊，請參閱 CRT 程式庫功能。如需如何使用已檢查的迭代器的資訊，請參閱已檢查的迭代器。

C++ 標準說明為何成員函式可能會導致容器的迭代器變成無效。以下為兩個範例：

從容器清除元素時，會導致迭代器的元素變成無效。
使用 push 或 insert 增加向量的大小時，會導致 vector 內的迭代器變成無效。

無效的反覆運算器

如果您在偵錯模式中編譯此範例程式，程式就會在執行階段進行判斷提示並終止。

// iterator_debugging_0.cpp
// compile by using /EHsc /MDd
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
   std::vector<int> v {10, 15, 20};
   std::vector<int>::iterator i = v.begin();
   ++i;

   std::vector<int>::iterator j = v.end();
   --j;

   std::cout << *j << '\n';

   v.insert(i,25);

   std::cout << *j << '\n'; // Using an old iterator after an insert
}

使用_ITERATOR_DEBUG_LEVEL

您可以使用前置處理器巨集 _ITERATOR_DEBUG_LEVEL，來關閉偵錯組建中的迭代器偵錯功能。此程式不會判斷提示，但仍會觸發未定義的行為。

// iterator_debugging_1.cpp
// compile by using: /EHsc /MDd
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 0
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> v {10, 15, 20};

   std::vector<int>::iterator i = v.begin();
   ++i;

   std::vector<int>::iterator j = v.end();
   --j;

   std::cout << *j << '\n';

   v.insert(i,25);

   std::cout << *j << '\n'; // Using an old iterator after an insert
}

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未初始化的反覆運算器

如果您嘗試在初始化反覆運算器之前使用反覆運算器，也會發生判斷提示，如下所示：

// iterator_debugging_2.cpp
// compile by using: /EHsc /MDd
#include <string>
using namespace std;

int main() {
   string::iterator i1, i2;
   if (i1 == i2)
      ;
}

不相容的反覆運算器

下列程式碼範例會引起判斷提示，因為針對 for_each 演算法提供的兩個迭代器不相容。演算法會檢查並判斷會提供給它們的迭代器是否參考相同的容器。

// iterator_debugging_3.cpp
// compile by using /EHsc /MDd
#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v1 {10, 20};
    vector<int> v2 {10, 20};

    // The next line asserts because v1 and v2 are
    // incompatible.
    for_each(v1.begin(), v2.end(), [] (int& elem) { elem *= 2; } );
}

請注意，此範例中使用 Lambda 運算式[] (int& elem) { elem *= 2; } 而不是仿函式。雖然這個選擇與判斷提示失敗沒有關係，但類似的函式會導致相同的失敗，但 Lambda 是撰寫簡短程式代碼區塊的方法。如需 Lambda 運算式的詳細資訊，請參閱 Lambda 運算式。

反覆運算器離開範圍

當 for 迴圈範圍結束時，偵錯迭代器的檢查也會導致 for 迴圈中宣告的迭代器變數超出範圍。

// iterator_debugging_4.cpp
// compile by using: /EHsc /MDd
#include <vector>
#include <iostream>
int main() {
   std::vector<int> v {10, 15, 20};

   for (std::vector<int>::iterator i = v.begin(); i != v.end(); ++i)
      ;   // do nothing
   --i;   // C2065
}

偵錯反覆運算器的解構函式

偵錯迭代器具有非一般的解構函式。如果解構函式未執行，但釋放物件的記憶體，可能會發生存取違規和數據損毀。請考慮此範例：

// iterator_debugging_5.cpp
// compile by using: /EHsc /MDd
#include <vector>
struct base {
   // TO FIX: uncomment the next line
   // virtual ~base() {}
};

struct derived : base {
   std::vector<int>::iterator m_iter;
   derived( std::vector<int>::iterator iter ) : m_iter( iter ) {}
   ~derived() {}
};

int main() {
   std::vector<int> vect( 10 );
   base * pb = new derived( vect.begin() );
   delete pb;  // doesn't call ~derived()
   // access violation
}

另請參閱

C++ 標準程式庫概觀

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