我可以在 std::list 中移动元素而不会使迭代器或引用无效，但是如何？

Question

来自cppreference 文章std::list：

在列表内或跨多个列表添加、删除和移动元素不会使迭代器或引用无效。只有当相应的元素被删除时，迭代器才会失效。

事实上，排序元素时就是这种情况。来自cppreference 文章std::list::sort：

该函数的不同之处还在于std::sort它不需要列表的元素类型是可交换的，保留所有迭代器的值，并执行稳定的排序。

但是如何在保留所有迭代器的值的同时任意交换两个元素的位置？

例如，假设我有一个列表：

std::list<int> l({1, 2, 3, 4});
auto it = l.begin(), jt = ++l.begin();

现在it指向1和jt指向2。我可以重新排列这个列表，使之2出现在之前1，但it仍指向1吗？

我可以：

std::swap(*it, *jt);

但是，虽然2会在 之前1，我不会保留迭代器的值，因为显然it会指向2.

鉴于 cppreference 的前面引用，我想应该有可能实现我想要实现的目标；但是怎么样？

编辑：为了清楚起见：再举一个例子：

std::list<int> l({2, 1, 3, 4, 5});
auto it = l.begin(), jt = ++l.begin();

现在it指向2和jt指向1。

std::list::sort 具有我正在寻找的语义：

l.sort();

现在列表的顺序是：1, 2, 3, 4, 5，但是it仍然指向2并且jt仍然指向1。

另一方面，std::swap(it, jt)也std::swap(*it, *jt)没有我想要的语义。调用它们中的任何一个都会it指向1和jt指向2。（ideone证明）

Answer 1

但是如何在保留所有迭代器的值的同时任意交换两个元素的位置？

按照@cpplearner 的建议，使用.splice().

它可以对单个元素或范围进行操作。它还可以跨列表传输元素。

这是一个演示如何移动单个元素的简单示例。

std::list<int> list{1,2,3,4,5};

// This element will be moved
auto source = std::find(list.begin(), list.end(), 4);

// It will be inserted before this element
auto destination = std::find(list.begin(), list.end(), 2);

list.splice(destination, list, source);
// ^                      ^
// |                      `- A list to move from
// `- A list to move to   

// Prints `1 4 2 3 5`.
for (int it : list) std::cout << it << ' ';