迭代器失效

news2024/9/25 1:17:05

一、什么是迭代器失效

迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector的迭代器就是原生态指针T* 。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃)。

迭代器失效不止是针对vector类，其它容器也会出现，但最底层的原因都是一样的，所以这里就以vector为例进行讲解。

二、迭代器失效的触发条件

对于vector可能会导致其迭代器失效的操作有：
1. 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、
assign、push_back等对象在扩容后迭代器还指向原空间，而原空间已经被弃用(内存已释放)，再使用迭代器的话程序就会崩溃。

2.指定位置元素的删除操作（erase函数）。erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素会往前搬移，没有导致底层空间的改变，理论上讲迭代器不应该会失效，但是：如果pos刚好是最后一个元素，删完之后pos刚好是end的位置，而end位置是没有元素的，那么pos就失效了。因此删除vector中任意位置上元素时，vs开发环境也把该位置的迭代器视为失效。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
	vector<int> v{ 1,2,3,4,5,6 };
	auto it = v.begin();
	// v.resize(100, 8);
	// 将有效元素个数增加到100个，多出的位置使用8填充，操作期间底层会扩容
	
	// v.reserve(100);
	// reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数，操作期间可能会引起底层容量改变
	
	// v.insert(v.begin(), 0);
	// v.push_back(8);
	// 插入元素期间，可能会引起扩容，而导致原空间被释放
	// 给vector重新赋值，可能会引起底层容量改变
	v.assign(100, 8);
	/*
	出错原因：以上操作，都有可能会导致vector扩容，也就是说vector底层原理旧空间被释
	放掉，而在打印时，it还使用的是释放之间的旧空间，在对it迭代器操作时，实际操作的是一块
	已经被释放的空间，而引起代码运行时崩溃。
	解决方式：在以上操作完成之后，如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素，只需给
	it重新赋值即可。
	*/
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		++it;
	} 
	cout << endl;
	return 0;
}