本文是对vector迭代器失效问题的分析，需要对vector有一定了解，若还不了解的可以看这篇文章进行学习：【C++】容器vector常用接口详解-CSDN博客
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一.什么是迭代器失效？
二.迭代器失效的典型案例
1.引起底层空间改变
2.指定位置删除元素操作
三. Linux环境下g++对迭代器失效的检测
一.什么是迭代器失效？
先来看一段代码：
//构造一个1,2,3,4构成的vector
vector<int> v;
for (size_t i = 1; i < 5; i++)
{
v.push_back(i);
}
//找到其中3这个值的位置
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
v.insert(pos, 30);
v.insert(pos, 40);
这就是一个典型的迭代器失效问题，要弄清楚为什么，首先我们需要清楚一点：vector的每一次扩容都不是在原地扩容，而是新开辟一块空间后将原先的数据拷贝到新空间
而这就产生了一个问题，第一次insert的pos是表示3的位置，但第二次insert时pos还是表示3的位置吗？如下图所示：
因此可以得到一个结论：迭代器失效，本质就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，使用了一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃。
二.迭代器失效的典型案例
1.引起底层空间改变
理解了迭代器失效的原理后，直到只要是引起底层空间改变的操作，都有可能使得迭代器失效，例如常规的：resize、reserve、insert、assign、push_back等
vector<int> v{ 1,2,3,4,5,6 };
auto it = v.begin();
//将有效元素增加到20个，多余的用0填充，操作期间底层扩容
v.resize(20, 0);
//改变容量大小为20，可能会进行扩容而引起底层改变
v.reserve(20);
//插入元素，可能会进行扩容
v.push_back(8);
v.insert(v.begin(), 0);
//给vector重新赋值，可能会引起底层容量改变
v.assign(20, 9);
//以上操作都会导致先前的迭代器it失效
//解决方法就是完成上述操作后更新迭代器it
//若在此不更新就会出错
it = v.begin();
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
it++;
}
cout << endl;无论是上面的哪一行代码（resize,reserve,push_back等等），只有进行了 扩容操作 都会改变底层空间，使得原迭代器it指向的是原位置的失效空间
2.指定位置删除元素操作
vector<int> v{ 1,2,3,4 };
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);//找到3的位置
v.erase(pos);//删除3
cout << *pos << endl;//再次解引用就会报错erase删除pos位置元素后，pos位置之后的元素都会往前移动，虽然说没有导致底层空间的改变，理论上说迭代器应该不会失效，但是若pos恰好是最后一个元素的位置，删除完后迭代器是end的位置了呢，此时pos就不指向任何元素，也就失效了，为了防止这种情况，vs下就认为删除vector中任意位置上元素后，该位置的迭代器就已经失效了。
举个例子：若要删除vector中所有的偶数
vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
auto it = v.begin();
while (it != v.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
//erase返回的是删除位置的下一个元素的位置的迭代器
//这里就直接利用erase的返回值进行更新
it = v.erase(it);
}
else
{
it++;
}
}
for (auto e : v)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
三. Linux环境下g++对迭代器失效的检测
在Linux环境下，g++对迭代器失效的检测没有vs上那么严格，例如以下代码是可以在g++下运行的，但是由于迭代器失效的原因，这段代码打印出来一定是错误的
int main()
{
std::vector<int> v{ 1,2,3,4,5 };
for (size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
cout << v[i] << " ";
cout << endl;
auto it = v.begin();
cout << "扩容之前，vector的容量为: " << v.capacity() << endl;
// 通过reserve将底层空间设置为100，目的是为了让vector的迭代器失效
v.reserve(100);
cout << "扩容之后，vector的容量为: " << v.capacity() << endl;
// 经过上述reserve之后，it迭代器肯定会失效，在vs下程序就直接崩溃了，但是linux下不会
// 虽然可能运行，但是输出的结果是不对的
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
return 0;
}Linux和Windows环境下，对于erase更加不一样。Linux下，因为erase没有空间的扩容，因此原来的空间依然是原来空间，只要不是删除最后一个元素就不会有问题，而vs则会强制报错。
int main()
{
vector<int> v{ 1,2,3,4,5 };
vector<int>::iterator it = find(v.begin(), v.end(), 3);
v.erase(it);
cout << *it << endl;
while (it != v.end())
{
cout << *it << " ";
++it;
}
cout << endl;
return 0;
}
//程序正常运行，打印结果为
//4
//4 5
