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c++迭代器失效的情況匯總

更新時間：2020年06月08日 09:29:10 作者：Boblim

這篇文章主要介紹了C++迭代器失效的幾種情況總結(jié)，文中代碼非常詳細，幫助大家更好的了解學習，感興趣的朋友可以參考下

一、序列式容器(數(shù)組式容器)

對于序列式容器(如vector,deque)，序列式容器就是數(shù)組式容器，刪除當前的iterator會使后面所有元素的iterator都失效。這是因為vetor,deque使用了連續(xù)分配的內(nèi)存，刪除一個元素導致后面所有的元素會向前移動一個位置。所以不能使用erase(iter++)的方式，還好erase方法可以返回下一個有效的iterator。

for (iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
  (*it)->doSomething();
  if (shouldDelete(*iter))
   iter = cont.erase(iter); //erase刪除元素，返回下一個迭代器
  else
   ++iter;
}

迭代器失效：

void vectorTest()
{
  vector<int> container;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    container.push_back(i);
  }

  vector<int>::iterator iter;
   for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)
  {
      if (*iter > 3)
       container.erase(iter);
  }

   for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)
  {
      cout<<*iter<<endl;
  }
}

報錯是：vectoriterator not incrementable.

迭代器在執(zhí)行++操作時報錯！已經(jīng)失效的迭代器不能再進行自增運算了。++代碼大致實現(xiàn)如下：

_Myiter operator++(int)
{
  _Myiter _Tmp=*this;
  ++*this;
  return (_Tmp);
}

對于序列式容器，比如vector，刪除當前的iterator會使后面所有元素的iterator都失效。這是因為順序容器內(nèi)存是連續(xù)分配（分配一個數(shù)組作為內(nèi)存），刪除一個元素導致后面所有的元素會向前移動一個位置。（刪除了一個元素，該元素后面的所有元素都要挪位置，所以，iter++，已經(jīng)指向的是未知內(nèi)存）。

但是erase方法可以返回下一個有效的iterator。所以代碼做如下修改，就OK了。

void vectorTest()
{
  vector<int> container;
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    container.push_back(i);
  }

  vector<int>::iterator iter;
  for (iter = container.begin(); iter != container.end();)
  {
      if (*iter > 3) {
        iter = container.erase(iter);
      }
      else {
        iter ++;
      }

  }

  for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)
  {
      cout<<*iter<<endl;
  }
}

總結(jié)：vector是一個順序容器，在內(nèi)存中是一塊連續(xù)的內(nèi)存，當刪除一個元素后，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)會發(fā)生移動，以保證數(shù)據(jù)的緊湊。所以刪除一個數(shù)據(jù)后，其他數(shù)據(jù)的地址發(fā)生了變化，之前獲取的迭代器根據(jù)原有的信息就訪問不到正確的數(shù)據(jù)。

所以為了防止vector迭代器失效，常用如下方法：

for (iter = container.begin(); iter != container.end(); )
{
      if (*iter > 3)
       iter = container.erase(iter);  //erase的返回值是刪除元素下一個元素的迭代器
      else{
        iter++;
      }
}

這樣刪除后iter指向的元素后，返回的是下一個元素的迭代器，這個迭代器是vector內(nèi)存調(diào)整過后新的有效的迭代器。

二、關(guān)聯(lián)式容器

對于關(guān)聯(lián)容器(如map, set,multimap,multiset)，刪除當前的iterator，僅僅會使當前的iterator失效，只要在erase時，遞增當前iterator即可。這是因為map之類的容器，使用了紅黑樹來實現(xiàn)，插入、刪除一個結(jié)點不會對其他結(jié)點造成影響。erase迭代器只是被刪元素的迭代器失效，但是返回值為void，所以要采用erase(iter++)的方式刪除迭代器。

for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
  (*iter)->doSomething();
  if (shouldDelete(*iter))
   cont.erase(iter++);
  else
   ++iter;
}

//測試錯誤的Map刪除元素
void mapTest()
{
  map<int, string> dataMap;


  for (int i = 0; i < 100; i++)
  {
      string strValue = "Hello, World";

      stringstream ss;
      ss<<i;
      string tmpStrCount;
      ss>>tmpStrCount;
      strValue += tmpStrCount;
      dataMap.insert(make_pair(i, strValue));
  }

  cout<<"MAP元素內(nèi)容為："<<endl;
   map<int, string>::iterator iter;
  for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++)
  {
      int nKey = iter->first;
      string strValue = iter->second;
      cout<<strValue<<endl;
  }

  cout<<"內(nèi)容開始刪除："<<endl;
  //刪除操作引發(fā)迭代器失效
  for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();iter++)
  {
      int nKey = iter->first;
      string strValue = iter->second;

      if (nKey % 2 == 0)
      {
        dataMap.erase(iter);  //錯誤

      }
      /* cout<<iter->second<<endl;*/
  }
}

出錯：

解析：dataMap.erase(iter)之后,iter就已經(jīng)失效了，所以iter無法自增，即iter++就會出bug.解決方案，就是在iter失效之前，先自增。

void mapTest()
{
  map<int, string> dataMap;


  for (int i = 0; i < 100; i++)
  {
      string strValue = "Hello, World";

      stringstream ss;
      ss<<i;
      string tmpStrCount;
      ss>>tmpStrCount;
      strValue += tmpStrCount;
      dataMap.insert(make_pair(i, strValue));
  }

  cout<<"MAP元素內(nèi)容為："<<endl;
  map<int, string>::iterator iter;
  for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++)
  {
      int nKey = iter->first;
      string strValue = iter->second;
      cout<<strValue<<endl;
  }

  cout<<"內(nèi)容開始刪除："<<endl;
  for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();)
  {
      int nKey = iter->first;
      string strValue = iter->second;

      if (nKey % 2 == 0)
      {
        dataMap.erase(iter++);
        auto a = iter;

      }
      else {
        iter ++;
      }
  }
}

解析：dataMap.erase(iter++);這句話分三步走，先把iter傳值到erase里面，然后iter自增，然后執(zhí)行erase,所以iter在失效前已經(jīng)自增了。

map是關(guān)聯(lián)容器，以紅黑樹或者平衡二叉樹組織數(shù)據(jù)，雖然刪除了一個元素，整棵樹也會調(diào)整，以符合紅黑樹或者二叉樹的規(guī)范，但是單個節(jié)點在內(nèi)存中的地址沒有變化，變化的是各節(jié)點之間的指向關(guān)系。

所以在map中為了防止迭代器失效，在有刪除操作時，常用如下方法：

for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); )
{
     int nKey = iter->first;
     string strValue = iter->second;

     if (nKey % 2 == 0)
     {
        map<int, string>::iterator tmpIter = iter;
      iter++;
        dataMap.erase(tmpIter);
        //dataMap.erase(iter++) 這樣也行

     }else
   {
     iter++;
     }
}

三、鏈表式容器

對于鏈表式容器(如list)，刪除當前的iterator，僅僅會使當前的iterator失效，這是因為list之類的容器，使用了鏈表來實現(xiàn)，插入、刪除一個結(jié)點不會對其他結(jié)點造成影響。只要在erase時，遞增當前iterator即可，并且erase方法可以返回下一個有效的iterator。

方式一:遞增當前iterator

for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
  (*iter)->doSomething();
  if (shouldDelete(*iter))
   cont.erase(iter++);
  else
   ++iter;
}

方式二:通過erase獲得下一個有效的iterator

for (iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
  (*it)->doSomething();
  if (shouldDelete(*iter))
   iter = cont.erase(iter); //erase刪除元素，返回下一個迭代器
  else
   ++iter;
}

四、總結(jié)

迭代器失效分三種情況考慮，也是分三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考慮，分別為數(shù)組型，鏈表型，樹型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

數(shù)組型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的元素是分配在連續(xù)的內(nèi)存中，insert和erase操作，都會使得刪除點和插入點之后的元素挪位置，所以，插入點和刪除掉之后的迭代器全部失效，也就是說insert(*iter)(或erase(*iter))，然后在iter++，是沒有意義的。解決方法：erase(*iter)的返回值是下一個有效迭代器的值。 iter =cont.erase(iter);

鏈表型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對于list型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使用了不連續(xù)分配的內(nèi)存，刪除運算使指向刪除位置的迭代器失效，但是不會失效其他迭代器.解決辦法兩種，erase(*iter)會返回下一個有效迭代器的值，或者erase(iter++).

樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：使用紅黑樹來存儲數(shù)據(jù)，插入不會使得任何迭代器失效；刪除運算使指向刪除位置的迭代器失效，但是不會失效其他迭代器.erase迭代器只是被刪元素的迭代器失效，但是返回值為void，所以要采用erase(iter++)的方式刪除迭代器。

注意：經(jīng)過erase(iter)之后的迭代器完全失效，該迭代器iter不能參與任何運算，包括iter++,*ite

以上就是c++迭代器失效的情況匯總的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于c++迭代器失效的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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