【C++】vector迭代器失效问题

本文主要是介绍【C++】vector迭代器失效问题，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

本文是对vector迭代器失效问题的分析，需要对vector有一定了解，若还不了解的可以看这篇文章进行学习：【C++】容器vector常用接口详解-CSDN博客

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目录

一.什么是迭代器失效？

二.迭代器失效的典型案例

1.引起底层空间改变

2.指定位置删除元素操作

三. Linux环境下g++对迭代器失效的检测

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一.什么是迭代器失效？

先来看一段代码：

//构造一个1,2,3,4构成的vector
vector<int> v;
for (size_t i = 1; i < 5; i++)
{v.push_back(i);
}//找到其中3这个值的位置
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
v.insert(pos, 30);
v.insert(pos, 40);

这就是一个典型的迭代器失效问题，要弄清楚为什么，首先我们需要清楚一点：vector的每一次扩容都不是在原地扩容，而是新开辟一块空间后将原先的数据拷贝到新空间 

而这就产生了一个问题，第一次insert的pos是表示3的位置，但第二次insert时pos还是表示3的位置吗？如下图所示：

因此可以得到一个结论：迭代器失效，本质就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，使用了一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃。 

二.迭代器失效的典型案例

1.引起底层空间改变

理解了迭代器失效的原理后，直到只要是引起底层空间改变的操作，都有可能使得迭代器失效，例如常规的：resize、reserve、insert、assign、push_back等

vector<int> v{ 1,2,3,4,5,6 };
auto it = v.begin();//将有效元素增加到20个，多余的用0填充，操作期间底层扩容
v.resize(20, 0);
//改变容量大小为20，可能会进行扩容而引起底层改变
v.reserve(20);//插入元素，可能会进行扩容
v.push_back(8);
v.insert(v.begin(), 0);//给vector重新赋值，可能会引起底层容量改变
v.assign(20, 9);//以上操作都会导致先前的迭代器it失效
//解决方法就是完成上述操作后更新迭代器it
//若在此不更新就会出错
it = v.begin();
while (it != v.end())
{cout << *it << " ";it++;
}
cout << endl;

无论是上面的哪一行代码（resize,reserve,push_back等等），只有进行了 扩容操作 都会改变底层空间，使得原迭代器it指向的是原位置的失效空间 

2.指定位置删除元素操作

vector<int> v{ 1,2,3,4 };
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);//找到3的位置
v.erase(pos);//删除3
cout << *pos << endl;//再次解引用就会报错

erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素都会往前移动，虽然说没有导致底层空间的改变，理论上说迭代器应该不会失效，但是若pos恰好是最后一个元素的位置，删除完后迭代器是end的位置了呢，此时pos就不指向任何元素，也就失效了，为了防止这种情况，vs下就认为删除vector中任意位置上元素后，该位置的迭代器就已经失效了。 

举个例子：若要删除vector中所有的偶数

vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
auto it = v.begin();
while (it != v.end())
{if (*it % 2 == 0){//erase返回的是删除位置的下一个元素的位置的迭代器//这里就直接利用erase的返回值进行更新it = v.erase(it);}else{it++;}
}
for (auto e : v)
{cout << e << " ";
}
cout << endl;

三. Linux环境下g++对迭代器失效的检测

在Linux环境下，g++对迭代器失效的检测没有vs上那么严格，例如以下代码是可以在g++下运行的，但是由于迭代器失效的原因，这段代码打印出来一定是错误的

int main()
{std::vector<int> v{ 1,2,3,4,5 };for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)cout << v[i] << " ";cout << endl;auto it = v.begin();cout << "扩容之前，vector的容量为: " << v.capacity() << endl;// 通过reserve将底层空间设置为100，目的是为了让vector的迭代器失效    v.reserve(100);cout << "扩容之后，vector的容量为: " << v.capacity() << endl;// 经过上述reserve之后，it迭代器肯定会失效，在vs下程序就直接崩溃了，但是linux下不会// 虽然可能运行，但是输出的结果是不对的while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;return 0;
}

Linux和Windows环境下，对于erase更加不一样。Linux下，因为erase没有空间的扩容，因此原来的空间依然是原来空间，只要不是删除最后一个元素就不会有问题，而vs则会强制报错。

int main()
{vector<int> v{ 1,2,3,4,5 };vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);v.erase(it);cout << *it << endl;while (it != v.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;return 0;
}//程序正常运行，打印结果为
//4
//4 5

这篇关于【C++】vector迭代器失效问题的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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