C++范围for遍历std::list时循环内追加元素能否覆盖全部元素？

代码行为结论 #

你给出的代码无法收集到所有层级的后续进程，范围for循环也不会遍历到循环过程中新追加的元素，核心原因如下：

• C++标准规定范围for循环会在执行前预先获取容器的begin()和end()迭代器，整个循环的终止条件固定为「当前迭代器不等于初始获取的end()」
• 虽然std::list::insert不会让已有迭代器失效，但循环开始时获取的初始end()迭代器，始终指向列表初始化完成时的末尾位置，后续插入的元素全部在该初始end的后方，永远不会被范围for遍历到
• 最终生成的列表n仅会包含初始f_next的一级子进程，以及这些一级子进程的直接子进程，更深层级的进程会全部遗漏

正确实现方案 #

改用手动控制的迭代器循环，每次判断终止条件时都获取当前最新的末尾迭代器，即可遍历所有后续插入的元素：

list_t n(f_next);
auto it = n.begin();
while (it != n.end()) {
    n.insert(n.end(), it->f_next.begin(), it->f_next.end());
    ++it;
}

额外注意事项 #

• 上述方案仅适用于进程依赖链无环的场景，如果存在循环依赖（比如A的后续是B、B的后续又是A），会导致无限插入元素，最终触发内存溢出
• 如果需要兼容有环的场景，可以额外引入std::unordered_set<process*>记录已经处理过的进程指针，遇到重复的进程直接跳过插入即可

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alexis Wilke