vector迭代器失效的几种情况

Posted 2020-08-09 请叫我小小兽

在泛型编程还是STL的实际运用中，迭代器（iterator）无疑扮演者重要的角色。迭代器是一种类似于指针的对象（如可以内容提领，成员访问等），但他又不仅仅是一种普通的指针。关于迭代器失效，我们可以看下面这个例子：

#include<vector>
#include<list>
void PrintVector(const vector<int>& v)
{
    vector<int>::const_iterator it = v.begin();
    while (it!=v.end())
    {
        cout << *it << " ";
        it++;
    }
    cout << endl;
}
void TestIterator()
{
        //迭代器失效
vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(2);
v.push_back(4);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
v.push_back(5);
v.push_back(4);
v.push_back(4);
v.push_back(6);
    vector<int>::iterator it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
        if (*it % 2 == 0)
        {
            it = v.erase(it);
            ++it;
        }
        
    }
    PrintVector(v);
}
void main()
{
    TestIterator();
}
这样的代码乍一看好像没有什么问题，但是他是有问题的，因为在vector是顺序存储的，在vector中删除一个元素之后，我们需要为vector重新分配一个空间，存放在旧的空间的元素被复制到新的空间，如果删除的这个元素的迭代器会指向下一个元素之后还++it，则在复制的时候找不到下一个元素，因此会使删除点及删除点之后的迭代器失效。正确做法是：

vector<int>::iterator it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
        if (*it % 2 == 0)
        {
            it = v.erase(it);
        }
        else
        {
            ++it;
        }
        
    }
    PrintVector(v);

对于添加元素也是同理，如果当前容器中有10个元素，现在又要添加元素到容器中，如果内存中没有多余的空间，因此vector需要重新开辟空间来存储原来的元素以及新添加的元素。在新的空间复制原理来的元素，并插入新的元素，最后撤销原来的空间，这种情况发生会使所有迭代器都失效。

总结：vector迭代器的几种失效的情况：

1.当插入（push_back）一个元素后，end操作返回的迭代器肯定失效。

2.当插入(push_back)一个元素后，capacity返回值与没有插入元素之前相比有改变，则需要重新加载整个容器，此时first和end操 作返回的迭代器都会失效。

3.当进行删除操作（erase，pop_back）后，指向删除点的迭代器全部失效；指向删除点后面的元素的迭代器也将全部失效。