浅谈c++ stl迭代器失效的问题

2020-01-06 16:10:19于丽

我作了个++it之后,it又指向5,下一次循环就直接指向5之后的元素了,顺利完成插入工作。

世界和平~世界和平~我还真不确定。

突然想到,当插入元素过多,vector的capacity会增加,这时会不会问题呢?说干就干:


vector<int> a;
  for (int i = 0; i < 13; ++i)
  {
    a.push_back(i);
  }

  for (auto it = a.begin(); it != a.end(); ++it){
    if (*it == 5){ 
      a.insert(it, 100);
       ++it;
    }
  }

BOOM!果然崩溃了!也就是说插入之后的迭代器失效了。那之前的呢?

我决定粗暴地测试一下:


vector<int> a;
  for (int i = 0; i < 13; ++i)
  {
    a.push_back(i);
  }
  auto it1=a.begin();
  for (auto it = it1; it != a.end(); ++it){
    if (*it == 5){ 
      a.insert(it, 100);
       it=it1;
    }
  }

我插入之后,直接让it指向begin(),然后单步调试。执行完it=it1还好好的,可再去执行++it还是崩溃了。

也就是说,capacity变化之后,所有的迭代器都失效了!这是当然了呀!capacity发生变化,容器内部做的不仅仅是增加capacity这么简单,因为容器所在内存后面可能没有足够的内存让我们使用,所以,容器要重新开辟一段足够大的内存来存储容器里的元素,当前内存会被释放。这样一来,迭代器自然失效了。

3 C++ Primier的总结

关于容器的迭代器失效的问题,C++ Primier用了一小节作了总结,我翻译成中文如下:

(1)增加元素到容器后

对于vector和string,如果容器内存被重新分配,iterators,pointers,references失效;如果没有重新分配,那么插入点之前的iterator有效,插入点之后的iterator失效;

对于deque,如果插入点位于除front和back的其它位置,iterators,pointers,references失效;当我们插入元素到front和back时,deque的迭代器失效,但reference和pointers有效;

对于list和forward_list,所有的iterator,pointer和refercnce有效。

(2)从容器中移除元素后

对于vector和string,插入点之前的iterators,pointers,references有效;off-the-end迭代器总是失效的;

对于deque,如果插入点位于除front和back的其它位置,iterators,pointers,references失效;当我们插入元素到front和back时,off-the-end失效,其他的iterators,pointers,references有效;

对于list和forward_list,所有的iterator,pointer和refercnce有效。

(3)在循环中refresh迭代器

当处理vector,string,deque时,当在一个循环中可能增加或移除元素时,要考虑到迭代器可能会失效的问题。我们一定要refresh迭代器。


int arr[] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
  deque<int> v(arr,arr+sizeof(arr)/sizeof(*arr));
  for (auto it = v.begin(); it != v.end(); )
  {
    if ((*it) & 1)
    {
      it = v.insert(it, *it);
      it += 2;
    }
    else
      it = v.erase(it);
  }