java - 遍历list的时候为什么不能修改呢？

Question

求一个明确的解答，通俗易懂的哈

大家讲道理 · Answer

具體語言實作不同，這裡是一些語言無關的點

如果你在遍歷時往數組增加數據，會導致遍歷不完整（因為增加了新成員長度變了），或者死循環（因為總是有新的進去）
如果在遍歷時刪除數據，則會導致數組存取越界（因為長度縮短了，指針指向了一個已經標示為空的區域）
如 @Terry_139061 的答案，如果你只是在遍歷時修改這個節點本身的數據，一般來說是安全的（當然需要看具體場景）

PHP中文网 · Answer

你的問題描述得不太準確，標籤是java和lisp，只寫過一點 racket 程式碼就不談論 lisp 了，以下預設修改為 list 的 add/remove 操作

首先， java 裡面有很多種 list ：
```
　　java.util.ArrayList;
　　java.util.LinkedList;
　　java.util.Stack;
　　java.util.Vector;
　　java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;
```
其中 CopyOnWriteArrayList在遍歷的時候修改是不會出錯的，實作方法是讀寫分離，參考維基 Copy-on-write
其次， java 裡面有好幾種遍歷方式：
```
for
iterator
foreach
```
- for，在 for 迴圈中修改並沒有問題，除非你把要存取的物件刪除，陣列越界，或一直add產生無窮序列
- iterator，你用 iterator.remove() 是不會有問題的，因為 iterator.remove() 會設定
```
this.expectedModCount = ArrayList.this.modCount;//（1）
```
  這樣之後遍歷執行 iterator.next() 就不會拋異常
```
public E next() {
this.checkForComodification();
...
}

final void checkForComodification() {
if(ArrayList.this.modCount != this.expectedModCount) {
    throw new ConcurrentModificationException();
}
}
```
- foreach，本質上是隱式的iterator （可以用javap -c 比較字節碼），由於沒有重新設定expectedModCount ，當你使用list.remove() 後遍歷執行iterator.next( ) 時就會報ConcurrentModificationException

最後，這裡面有一個特別的地方，就如果刪除的是list 裡倒數第二個值，這樣觸發hasNext() 的時候結果正好為false 退出循環不繼續執行next() 也就不會報錯
```
    public boolean hasNext() {
        return this.cursor != ArrayList.this.size;
    }
```

PS：使用的JDK是java-8-openjdk-amd64

天蓬老师 · Answer

可以修改呀，下面的程式會印3個aaaaa

List list = new ArrayList();
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("!");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    list.set(i, "aaaaa");
}
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    System.out.println(list.get(i));
}

你是用什麼方法遍歷的，請貼出程式碼來，好幫你分析

高洛峰 · Answer

從java的角度回答這個問題， Iterator模式是用來遍歷集合類別的標準存取方法。它可以把存取邏輯從不同類型的集合類別中抽象化出來，從而避免向客戶端揭露集合的內部結構。
例如，如果沒有使用Iterator，遍歷一個陣列的方法是使用索引：

  for(int i=0; i



客戶端都必須事先知道集合的內部結構，存取程式碼和集合本身是緊密耦合，無法將存取邏輯從集合類別和客戶端程式碼中分離出來，每一種集合對應一種遍歷方法，客戶端程式碼無法重複使用。 

更恐怖的是，如果以後需要把ArrayList更換為LinkedList，則原來的客戶端程式碼必須全部重寫。要解決以上問題，Iterator模式總是用同一種邏輯來遍歷集合：
         for(Iterator it = c.iterater(); it.hasNext(); ) { ... }
　- 奧秘在於客戶端本身不維護遍歷集合的"指針"，所有的內部狀態（如當前元素位置，是否有下一個元素）都由Iterator來維護，而這個Iterator由集合類通過工廠方法生成，因此，它知道如何遍歷整個集合。客戶端從不直接和集合類別打交道，它總是控制Iterator，向它發送"向前"，"向後"，"取當前元素"的命令，就可以間接遍歷整個集合。 

當使用Iterator對集合元素進行迭代的時候，collection並不是把集合元素本身傳給了迭代變量，而是把集合元素的值傳給了迭代變量。所以修改迭代變數的值對集合元素本身的值沒有任何改變。迭代器Iterator不保存對象，它依附於Collection對象，僅用於遍歷集合。迭代器Iterator採用的是快速-失敗(fail-fast)機制，一旦在迭代的過程中偵測到該集合已經被修改，程式立即引發java.util.ConcurrentModificationException，而不是顯示修改後的結果。這樣可以避免共享資源而引發的潛在問題。 

public class TestCollections {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        List list = new ArrayList();  
        for (int i = 0; i < 10; i++) {  
            list.add("hello_" + i);  
        }  
        Iterator iterator = list.iterator();  
        while (iterator.hasNext()) {  
            String str = iterator.next();  
            System.out.println(str);  
            if (str.equals("hello_5")) {  
//                iterator.remove();  
                list.remove(str);  
            }  
            str = "hehe";  
        }  
        System.out.println(list);  
    }  
}
執行{ str = "hello" } 語句,對外部的元素沒有任何影響,執行iterator.remove()會刪除當前的迭代對象.執行list.remove(str) ,會報java.util.ConcurrentModificationException ,因為他偵測到集合的元素被修改了.