C++中vector迭代器失效问题及其解决方法

C++中vector迭代器失效问题及其解决方法
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)。

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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<vld.h>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
vector<int> iv={ 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 };
cout << "size = " << iv.size() << endl;
cout << "capacity = " << iv.capacity() << endl;
for (const auto &e : iv)
    cout << e << " ";
cout << endl;

auto pos = find(iv.begin(), iv.end(), 0);
cout << "pos = " << *pos << endl;

//iv.resize(100, 8);
iv.reserve(100);
iv.push_back(100);
pos = find(iv.begin(), iv.end(), 0);
cout << "pos = " << *pos << endl;
system("pause");
return 0;
}

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，pos还使用的是释放之间的旧空间，在对pos进行操作时，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pos重新赋值即可。

iv.reserve(100);
iv.push_back(100);
pos = find(iv.begin(), iv.end(), 0);
cout << "pos = " << *pos << endl;

2. 指定位置元素的删除操作 erase

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<vld.h>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v = { 1, 2, 3, 4 };
    // 使用find查找3所在位置的iterator
    vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
    // 删除pos位置的数据，导致pos迭代器失效。
    v.erase(pos);
    cout << *pos << endl; // 此处会导致非法访问
    system("pause");
    return 0;
}

出错原因：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就认为该位置迭代器失效了。
解决方式：重新给pos赋值

pos = find(v.begin(), v.end(), 2);
    cout << *pos << endl; // 重新给pos赋值

3. 实际问题举例：删除vector中所有的偶数

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<vld.h>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 };
    auto it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
        if (*it % 2 == 0)
            v.erase(it);
        ++it;
    }
    system("pause");
    return 0;
}

解决办法

在删除该位置的值后要给迭代器重新赋值

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
#include<vld.h>
#include<vector>
using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 };
    auto it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
        if (*it % 2 == 0)
            it = v.erase(it);
        else
            ++it;
    }
    for (const auto &e : v)
        cout << e << " ";
    cout << endl;

    system("pause");
    return 0;
}