快捷導(dǎo)航

C/C++迭代器的失效問題詳解

更新時間：2022年03月27日 16:07:26 作者：貧僧愛用飄柔

這篇文章主要為大家詳細介紹了C/C++迭代器的失效問題，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

前言

我今天在使用迭代器時發(fā)現(xiàn)了一個問題，這個問題就是我在使用的迭代器時發(fā)現(xiàn)莫名其妙的有越界訪問和獲取的位置跟預(yù)期不符，經(jīng)過一天的排查我發(fā)現(xiàn)不是所有情況下會出現(xiàn)這種問題，而是在容器刪除和擴容時會發(fā)生越界或結(jié)果和預(yù)期不符的情況。

下面是我今天做的一些代碼測試：

Text1

該函數(shù)的功能是把數(shù)組里面的所有偶數(shù)刪除，遍歷方式使用的是迭代器。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
 {
 	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
	auto it = v.begin();
 	while (it != v.end()) 
 	{
 		if (!(*it % 2)) 
		{
			v.erase(it);
 		}
		++it; 
	}

	return 0;
 }

當(dāng)我運行起來時發(fā)現(xiàn)有越界訪問和結(jié)果不符合預(yù)期這兩種情況。

我們接著往下看下一個出問題的測試代碼：

Test2

該函數(shù)的功能是想改變指定位置為30

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(void)
{
 	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5 };
  	auto pos =find(v.begin(), v.end(), 3);
   	v.reserve(100);
    *pos = 30;
 	return 0;
}

當(dāng)該程序運行起來我發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了越界問題！

上面的問題我思考了許久都沒想明白于是我開始去網(wǎng)找答案我找了一天看了數(shù)篇文章，終于解開困擾我多天的問題出現(xiàn)上述情況是因為迭代器失效了??！! 。

迭代器失效

迭代器失效并不是說迭代器就是完全失效而是會出現(xiàn)以下兩種情況：

1.迭代器的意義變了

2.迭代器完全失效

情況1是指迭代器沒完全失效只是它表示的意義和原來的意思不同了，如果不做處理的話會導(dǎo)致運行結(jié)果會預(yù)期有偏差。如出現(xiàn)Test1那樣的結(jié)果本來是想把所有偶數(shù)刪掉結(jié)果迭代器失效了導(dǎo)致部分沒刪掉且還有越界訪問風(fēng)險。

那么，這種問題有什么較好的解決方案呢？其實很簡單我們每次進行操作的時候都要更新下迭代器坐標(biāo)即可

Test1修改后

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
 {
 	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
	auto it = v.begin();
 	while (it != v.end()) 
 	{
 		if (!(*it % 2)) 
		{
            //由于刪除導(dǎo)致迭代器失效，所以我們重新更新下迭代器即可
			it = v.erase(it);
 		}
		else
        {
            //當(dāng)?shù)鞑皇桥紨?shù)是才移動，如果所有情況都迭代的話會導(dǎo)致迭代器失效
			++it; 
        }
	}

	return 0;
 }

情況2是指迭代器完全不能用了，如果還堅持使用會發(fā)生越界訪問，因為此時的迭代器已經(jīng)是一個野指針了迭代器的底層都是一個指針來維護的，當(dāng)?shù)魍耆б馕吨摰鞒蔀榱艘爸羔槨?/p>

而Test2 是想修改指定位置的值，但是在修改前發(fā)生了一次擴容而該擴容就是導(dǎo)致迭代器失效的罪魁禍?zhǔn)?，因為發(fā)生擴容的話原來的空間會被丟棄重新開辟一段內(nèi)存來使用，而迭代器的底層是一個指針，它還指向之前的內(nèi)存而該內(nèi)存因為被釋放了所以我們沒有了使用權(quán)此時的迭代器也就成為了野指針。

那么，這種問題如何解決呢？其實和上一個問題的解決方案一樣，當(dāng)?shù)骺赡軙l(fā)生變化時我們需要對迭代器進行一個更新確保它是有效的迭代器。

Test2修改后

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main(void)
{
 	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5 };
  	auto pos =find(v.begin(), v.end(), 3);
  	//擴容導(dǎo)致迭代器成為野指針
   	v.reserve(100);
   	//這時如果還想更改指定位置的值，那么我們需要進行一個迭代器的更新
  	pos =find(v.begin(), v.end(), 3);
    *pos = 30;
 	return 0;
}