C++中向容器插入自身迭代器标记的范围是否会导致运行时错误？

核心结论 #

《C++ Primer》的描述完全准确，你遇到的「运行正常」只是特定场景下的巧合，这种写法属于C++标准明确规定的未定义行为，没有任何可移植性和可靠性。

具体原因拆解 #

• 首先这不是单纯的迭代器失效问题，而是C++标准对容器insert接口的硬性约束：所有标准容器的insert(pos, first, last)重载，都要求[first, last)标记的范围不能指向当前调用insert的容器本身，违反该规则的行为没有任何标准保障。
• 你用std::list测试能得到预期结果，完全是std::list的特殊特性和你的测试场景共同作用的巧合：
  • std::list是链式存储结构，插入操作只会导致被删除元素的迭代器失效，插入过程中原有元素的迭代器始终保持有效
  • 你的测试场景是往容器头部插入，且你用的标准库实现中，list的范围插入逻辑是先完整遍历[first, last)复制所有元素，再批量插入到目标位置，刚好没有触发异常逻辑
• 只要换个场景或者换个容器，这段代码立刻会出问题，举两个常见反例：
  1. 换用std::vector测试：

  std::vector<std::string> vec{"hi", "there!"};
  // 未定义行为，大概率输出乱码或者直接崩溃
  vec.insert(vec.cbegin(), vec.cbegin(), vec.cend());
  

  vector是连续存储结构，插入时如果容量不足会重新分配内存，原有的cbegin()、cend()迭代器直接全部失效成为野指针，访问就会触发内存错误。就算插入时容量足够，插入到头部会导致原有元素整体后移，遍历[first, last)时读取到的已经是移位后的错误数据。
  2. 仍用std::list但修改插入位置：
  如果你往待插入范围的中间位置插入，且你的标准库实现的list insert是边遍历边插入的逻辑，就会出现遍历到已经插入的新元素、无限循环插入的问题，结果完全不符合预期。

注意：未定义行为不代表「一定会出错」，只是标准不保证任何结果，哪怕它在你的环境上跑一百次都正常，换个编译器版本、换个编译参数、换个运行环境都可能直接崩溃，绝对不能在生产代码中使用这种写法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Itachi Uchiwa