C++中不同容器下迭代器失效的情况

C++中不同容器下迭代器失效的情况

迭代器失效分三种情况考虑，也是分三种数据结构考虑，分别为数组型，链表型，树型数据结构。

数组型数据结构：该数据结构的元素是分配在连续的内存中，insert和erase操作，都会使得删除点和插入点之后的元素挪位置，所以，插入点和删除掉之后的迭代器全部失效，也就是说insert(iter)(或erase(iter))，然后在iter++，是没有意义的。解决方法：erase(*iter)的返回值是下一个有效迭代器的值。 iter =cont.erase(iter);

链表型数据结构：对于list型的数据结构，使用了不连续分配的内存，删除运算使指向删除位置的迭代器失效，但是不会失效其他迭代器.解决办法两种，erase(*iter)会返回下一个有效迭代器的值，或者erase(iter++).

树形数据结构： 使用红黑树来存储数据，插入不会使得任何迭代器失效；删除运算使指向删除位置的迭代器失效，但是不会失效其他迭代器.erase迭代器只是被删元素的迭代器失效，但是返回值为void，所以要采用erase(iter++)的方式删除迭代器。

注意：经过erase(iter)之后的迭代器完全失效，该迭代器iter不能参与任何运算，包括iter++,*ite

一、序列式容器(数组式容器)

对于序列式容器(如vector,deque)，序列式容器就是数组式容器，删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为vetor,deque使用了连续分配的内存，删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。所以不能使用erase(iter++)的方式，还好erase方法可以返回下一个有效的iterator。
迭代器失效

void vectorTest()
{
    vector<int> container;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        container.push_back(i);
    }

    vector<int>::iterator iter;
     for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)
    {
            if (*iter > 3)
              container.erase(iter);
    }

     for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)
    {
            cout<<*iter<<endl;
    }
}

对于序列式容器，比如vector，删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为顺序容器内存是连续分配（分配一个数组作为内存），删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。（删除了一个元素，该元素后面的所有元素都要挪位置，所以，iter++，已经指向的是未知内存）。

但是erase方法可以返回下一个有效的iterator。所以代码做如下修改，就OK了

vector<int>::iterator iter;
    for (iter = container.begin(); iter != container.end();)
    {
            if (*iter > 3) {
                iter = container.erase(iter);
            }
            else {
                iter ++;
            }

    }

二、关联式容器

对于关联容器(如map, set,multimap,multiset)，删除当前的iterator，仅仅会使当前的iterator失效，只要在erase时，递增当前iterator即可。这是因为map之类的容器，使用了红黑树来实现，插入、删除一个结点不会对其他结点造成影响。erase迭代器只是被删元素的迭代器失效，但是返回值为void，所以要采用erase(iter++)的方式删除迭代器。

//测试错误的Map删除元素
void mapTest()
{
    map<int, string> dataMap;


    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
           string strValue = "Hello, World";

            stringstream ss;
            ss<<i;
            string tmpStrCount;
            ss>>tmpStrCount;
            strValue += tmpStrCount;
            dataMap.insert(make_pair(i, strValue));
    }

    cout<<"MAP元素内容为："<<endl;
     map<int, string>::iterator iter;
    for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++)
    {
            int nKey = iter->first;
            string strValue = iter->second;
            cout<<strValue<<endl;
    }

    cout<<"内容开始删除："<<endl;
    //删除操作引发迭代器失效
    for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();iter++)
    {
            int nKey = iter->first;
            string strValue = iter->second;

           if (nKey % 2 == 0)
                dataMap.erase(iter);    //错误
    }
}

解析：dataMap.erase(iter)之后,iter就已经失效了，所以iter无法自增，即iter++就会出bug.解决方案，就是在iter失效之前，先自增。
修改代码

void mapTest()
{
    map<int, string> dataMap;


    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
           string strValue = "Hello, World";

            stringstream ss;
            ss<<i;
            string tmpStrCount;
            ss>>tmpStrCount;
            strValue += tmpStrCount;
            dataMap.insert(make_pair(i, strValue));
    }

    cout<<"MAP元素内容为："<<endl;
    map<int, string>::iterator iter;
    for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++)
    {
            int nKey = iter->first;
            string strValue = iter->second;
            cout<<strValue<<endl;
    }

    cout<<"内容开始删除："<<endl;
    for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();)
    {
            int nKey = iter->first;
            string strValue = iter->second;

           if (nKey % 2 == 0)
           {
                dataMap.erase(iter++);
                auto a = iter;

           }
/*
if (nKey % 2 == 0)
         {
               map<int, string>::iterator tmpIter = iter;
           iter++;
               dataMap.erase(tmpIter);
               //dataMap.erase(iter++)  

         }
这样也可以
*/
           else {
               iter ++;
           }
    }
}

三、链表式容器

对于链表式容器(如list)，删除当前的iterator，仅仅会使当前的iterator失效，这是因为list之类的容器，使用了链表来实现，插入、删除一个结点不会对其他结点造成影响。只要在erase时，递增当前iterator即可，并且erase方法可以返回下一个有效的iterator。

方式一:递增当前iterator

for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
   (*iter)->doSomething();
   if (shouldDelete(*iter))
      cont.erase(iter++);
   else
      ++iter;
}

方式二:通过erase获得下一个有效的iterator

for (iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
   (*it)->doSomething();
   if (shouldDelete(*iter))
      iter = cont.erase(iter);  //erase删除元素，返回下一个迭代器
   else
      ++iter;
}