C++迭代器失效解決辦法詳解
迭代器失效
定義
? 迭代器失效是指在使用迭代器遍歷容器(如vector
、list
、map
等)的過(guò)程中,由于容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,導(dǎo)致原來(lái)的迭代器不再有效,不能正確地指向它原本所指向的元素或者不能按照預(yù)期的方式進(jìn)行遍歷。
以 vector 為例說(shuō)明
插入操作導(dǎo)致的迭代器失效
? 當(dāng)在vector中插入元素時(shí),如果插入操作導(dǎo)致了內(nèi)存重新分配,那么所有指向該vector的迭代器都會(huì)失效。這是因?yàn)関ector的存儲(chǔ)是連續(xù)的內(nèi)存空間,當(dāng)插入元素使得當(dāng)前容量不夠時(shí),vector會(huì)重新分配一塊更大的內(nèi)存空間,將原來(lái)的元素復(fù)制或移動(dòng)到新的空間中,原來(lái)的迭代器所指向的內(nèi)存地址就不再有效。
例:
#include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> v = {1, 2, 3}; auto it = v.begin(); v.push_back(4); // 插入元素可能導(dǎo)致內(nèi)存重新分配 // 此時(shí)it可能已經(jīng)失效,下面的操作可能會(huì)導(dǎo)致程序出錯(cuò) std::cout << *it << std::endl; return 0; }
調(diào)整一下:
刪除操作導(dǎo)致的迭代器失效
? 在vector
中刪除元素后,被刪除元素之后的迭代器都會(huì)失效。這是因?yàn)閯h除元素會(huì)導(dǎo)致后面的元素向前移動(dòng),迭代器原本指向的元素位置發(fā)生了改變。
如:
#include <iostream> #include <vector> int main() { std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4}; auto it = v.begin() + 1; // 指向元素2 v.erase(it); // 刪除元素2 // 此時(shí)it已經(jīng)失效,下面的操作可能會(huì)導(dǎo)致程序出錯(cuò) std::cout << *it << std::endl; return 0; }
以 list 為例說(shuō)明
插入操作
? 對(duì)于list容器,插入操作不會(huì)導(dǎo)致迭代器失效。因?yàn)閘ist是由節(jié)點(diǎn)組成的鏈表結(jié)構(gòu),插入新節(jié)點(diǎn)只是修改節(jié)點(diǎn)之間的鏈接關(guān)系,迭代器指向的節(jié)點(diǎn)本身并沒(méi)有改變。
? 例如:
#include <iostream> #include <list> int main() { std::list<int> l = {1, 2, 3}; auto it = l.begin(); l.insert(it, 0); // 在頭部插入元素0 std::cout << *it << std::endl; // it仍然有效,輸出1 return 0; }
刪除操作
? 在list中刪除一個(gè)元素后,只有指向被刪除元素的迭代器會(huì)失效。其他迭代器不受影響,因?yàn)殒湵斫Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使得刪除操作只是調(diào)整節(jié)點(diǎn)之間的連接,不會(huì)像vector那樣引起其他元素的移動(dòng)。
? 例如:
#include <iostream> #include <list> int main() { std::list<int> l = {1, 2, 3}; auto it = l.begin(); l.erase(it); // 刪除第一個(gè)元素1 // it已經(jīng)失效,不能再使用 // 可以重新獲取迭代器來(lái)遍歷 for (auto new_it = l.begin(); new_it!= l.end(); ++new_it) { std::cout << *new_it << std::endl; } return 0; }
? 又如:
在關(guān)聯(lián)容器中的情況
對(duì)于關(guān)聯(lián)容器(以map為例),插入操作不會(huì)導(dǎo)致迭代器失效,因?yàn)椴迦胄略刂皇窃诩t黑樹(shù)(map通常的底層實(shí)現(xiàn))中添加一個(gè)節(jié)點(diǎn),不會(huì)改變已有節(jié)點(diǎn)的地址。
刪除操作會(huì)導(dǎo)致指向被刪除元素的迭代器失效,但其他迭代器仍然有效,因?yàn)榧t黑樹(shù)的結(jié)構(gòu)調(diào)整不會(huì)影響其他節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存位置。
? 例如:
#include <iostream> #include <map> int main() { std::map<int, int> m = {{1, 10}, {2, 20}}; auto it = m.find(1); m.erase(it); // 刪除鍵為1的元素 // it已經(jīng)失效,不能再使用 for (auto new_it = m.begin(); new_it!= m.end(); ++new_it) { std::cout << new_it->first << " " << new_it->second << std::endl; } return 0; }
總結(jié)
到此這篇關(guān)于C++迭代器失效解決的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++迭代器失效內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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