std::list.end()未返回尾后迭代器？C++迭代器行为疑问

嘿，这个问题问到点子上了——其实这背后是两种容器迭代器的本质差异，再加上C++里未定义行为的“随机性”在搞鬼！

先划重点：解引用尾后迭代器本身就是错误操作 #

不管是std::vector还是std::list，C++标准明确规定：尾后迭代器（也就是end()返回的那个迭代器）是不允许被解引用的！这属于未定义行为——意思是编译器和运行时可以随便处理这种情况：返回垃圾值、返回某个固定值、程序崩溃，甚至看起来“正常运行”，这些都是标准允许的，因为你已经违反了规则。

为什么vector返回随机值？ #

std::vector的迭代器是随机访问迭代器，本质上就是对底层连续数组指针的封装。它的尾后迭代器对应的指针，指向的是数组最后一个元素的下一个内存位置——这个位置要么是未分配的内存，要么是被其他变量占用的内存，所以解引用它拿到的就是内存里的随机垃圾值，这是最常见的未定义行为表现。

为什么list返回了5？ #

std::list的迭代器是双向迭代器，它是链表节点的指针封装。很多std::list的实现会用一个哨兵节点（链表末尾的空节点）来简化边界处理，尾后迭代器就指向这个哨兵节点。在你的环境里，这个哨兵节点的成员可能刚好被初始化为5，或者刚好复用了之前某个节点的内存值——这完全是巧合！换个编译器、换个平台，甚至重启一下程序，结果都可能变成别的数，甚至直接崩溃。这绝对不是std::list的尾后迭代器“应该”返回5，只是你的运行环境刚好出现了这个情况而已。

正确的做法 #

如果你要遍历容器元素，记住永远只处理从begin()到end()之间的迭代器，绝对不要碰end()本身：

• 最省心的方式是用范围for循环：

  for (auto& elem : my_container) {
      // 处理elem
  }
  

• 用迭代器循环的话，条件要写成it != container.end()，循环体内只处理*it：

  for (auto it = container.begin(); it != container.end(); ++it) {
      // 处理*it
  }
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marco Gonçalves