C++ Vector迭代器失效问题如何解决
本篇内容主要讲解“C++ Vector迭代器失效问题如何解决”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“C++ Vector迭代器失效问题如何解决”吧!
一、迭代器失效
主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装。比如：vector的迭代器就是原生态指针T*。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃（即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃）。
二、可能引起的迭代器失效的操作
2.1、野指针引起迭代器失效
凡是涉及到扩容操作，都有可能引起迭代器失效，因为vector扩容是分配一个新的数组，然后全部元素移到新的数组中。
下面我们就以Insert函数来举例说明！
示例1：
void test02()
{
// 在所有的偶数的前面插入2
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
v.insert(it, 20);
++it; //这里++是为了解决第二种迭代器失效，防止原地踏步
}
++it;
}
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}程序崩溃！
代码解释：如果我们没有预先分配空间，那么在insert的时候会发生扩容，根据我们模拟实现vector可知，STL标准库的vector中insert函数是实现了对迭代器的更新，但是形参列表没有使用输出型参数，所以我们只有通过返回值来接收新的迭代器！
示例2：
如果我们用返回值来接受新的迭代器，则不会崩溃！
void test02()
{
// 在所有的偶数的前面插入2
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
it = v.insert(it, 20);//stl中的insert如果发生了扩容是实现了对it位置的更新,并用返回值输出了形参的改变
++it; //这里++是为了解决第二种迭代器失效，防止原地踏步
}
++it;
}
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}6:6
9:9
1 20 2 3 20 4 5 20 6
请按任意键继续. . .
代码解释：
STL中的insert如果发生了扩容是实现了对it位置的更新,并用返回值输出了形参的改变。
示例3：
如果我们预先预留（reserve）了空间，再插入过程中没发生扩容，那么自然也不会失效了。
void test02()
{
// 在所有的偶数的前面插入2
vector<int> v;
v.reserve(20);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(6);
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
vector<int>::iterator it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
//it = v.insert(it, 20);
v.insert(it, 20);
++it;
++it;
}
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}2.2、迭代器指向的位置意义改变
一般vector删除数据，都不考虑缩容的方案。缩容方案: size() < capacity()/2时，可以考虑开一个size()大小的空间，拷贝数据，释放旧空间。缩容方案本质是时间换空间。一般设计都不会考虑缩容，因为实际比较关注时间效率，不关注空间效率，因为现在硬件设备空间都比较大，空间存储也比较便宜。
示例4：
void test03(){
vector<int> v;
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
v.reserve(10);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
if (pos != v.end())
{
v.erase(pos);
}
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
cout << *pos << endl; //只要一访问 系统强制检查(怎么检查的不知道！)， 就报错（Linux没报错）
*pos = 10;
cout << *pos << endl << endl;
}
代码解释：可见代码确实是实现了删除，但是程序却崩了，原因就是erase后pos失效了，pos的意义变了，（但是在不同平台下对于访问pos的反应是不一样的，因此我们使用的时候要特别小心，统一以失效的角度去看待）。但如果不访问pos指向的内容就不会崩溃！
erase导致的失效：
erase失效都是意义变了。
一般不会有缩容方案，那么erase的失效，一般也不存在野指针的失效。
下面我们举个实例：
要我们删除容器中所有偶数：
示例5：
void test05()
{
std::vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
auto it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
v.erase(it);//删除了就不移动
}
else
{
++it;
}
}
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}
代码解释：毫无疑问上诉代码会崩溃，因为erase后迭代器it所指向的位置失效，（虽然感觉是可以继续使用的，但在vs下就是不可以使用，在Linux下就可以对这个位置进行访问），所以下面我们用返回值来更新迭代器。
示例6：
void test05()
{
std::vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
auto it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
it = v.erase(it);//删除了就不移动
}
else
{
++it;
}
}
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}1 3 5
请按任意键继续. . .
代码解释：可见成功的删除了其中的偶数！
其中缘由：erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素会往前移动，没有导致底层空间的改变，理论上讲迭代器不会失效，但是如果pos位置刚好是最后一个元素，删完之后pos刚好是end的位置，而end的位置是没有有效元素的，那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置元素时，vs均认为该位置上迭代器失效了！
除erase导致意义失效外，insert也可能导致意义失效，但是编译器却检查不出来！！！
示例7：
void test01(){
vector<int> v;
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
v.reserve(10);
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
if (pos != v.end())
{
v.insert(pos, 20);
}
cout << v.size() << ":" << v.capacity() << endl;
cout << *pos << endl;
*pos = 10;
cout << *pos << endl << endl;
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
}0:0
4:10
5:10
20
10
1 10 2 3 4
代码解释：同样地，不是因为扩容而引起的意义失效，这个时候我们访问了pos指向的位置，编译器却不报错，但此时并不意味着一定对，后续如果进一步操作，还是会发生各种各样的错误！
到此，相信大家对“C++ Vector迭代器失效问题如何解决”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是蜗牛博客网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
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