迭代器失效问题总结
关于迭代器失效,,今天做一个总结。
迭代器失效分三种情况考虑,也是三种数据结构考虑,分别为数组型,链表型,树型数据结构。
1、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。
举例如下:
void vectorTest() { vector<int> v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } vector<int>::iterator iter; for (iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++) { if (*iter > 3) v.erase(iter); } for (iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++) { cout << *iter << endl; } }
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)。
所以对vector的任何操作,一旦引起控件重新配置,指向原vector的所有迭代器就都失效了。
但是erase方法可以返回下一个有效的iterator,这样删除后iter指向的元素后,返回的是下一个元素的迭代器,这个迭代器是vector内存调整过后新的有效的迭代器。
解决方法为:
void vectorTest() { vector<int> v; for (int i = 0; i < 10; i++) { v.push_back(i); } vector<int>::iterator iter; for (iter = v.begin(); iter != v.end();) { if (*iter > 3) { iter = v.erase(iter); } else { iter++; } } for (iter = v.begin(); iter != v.end(); iter++) { cout << *iter << endl; } }
2、对于链表型数据结构,比如list,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。
解决办法有两种:
与vector类似,erase(*iter)会返回下一个有效迭代器的值,或者erase(iter++)。
3、对于关联容器式(如map, set,multimap,multiset),删除当前的iterator,仅仅会使当前的iterator失效
举例如下:
void mapTest() { map<int, string> dataMap; for (int i = 0; i < 10; 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; //擦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); } /* cout<<iter->second<<endl;*/ } }
解决方法:
在erase时,返回值为void,所以我们需要递增当前iterator。
比如:
m.erase(iter++);//先把iter传值到erase里面,然后iter自增,然后执行erase。
1.
如下:
for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++) { int nKey = iter->first; string strValue = iter->second; if (nKey % 2 == 0) { dataMap.erase(iter++); } /* cout<<iter->second<<endl;*/
这是因为map之类的容器,使用了红黑树来实现,虽然删除了一个元素,整棵树也会调整,以符合红黑树或者二叉树的规范,但是单个节点在内存中的地址没有变化,变化的是各节点之间的指向关系。
注意事项:
STL中元素的删除方法:
问题描述:
对于容器:container<int> c;
要删除其中元素值为1的元素。container为一类容器。
1、 连续内存的容器(vector、deque或string)
采用erase-remove方法
c.erase(remove(c.begin(), c.end(), 1),c.end());
对于list而言,这一方法也适用,但方法2更有效
调用erase不仅会使指向被删除的元素迭代器无效,也会使被删除元素之后的迭代器无效,若要循环删除需要利用erase的返回值——指向紧随被删除元素之后的下一个有效迭代器。
扩展:
vector清空所有元素常用方法(deque也适用,但更常用的是clear):
vector<int> vec;
{
vector<int>vecTemp;
vecTemp.swap(vec);
}
注:使用clear来删除元素并不能使vector的size变为0,而对于deque来说使用clear可以使size变为0,
2、 list
list由于其插入和删除的时间是O(1)的,所以其删除也与其他容器不同,采用成员函数remove更为高效
c.remove(1);
3、 标准关联容器(set、multiset、map、multimap)
c.erase(1);
当删除容器中的元素时,指向该元素的所有迭代器都将变得无效。当循环删除时可以使用
c.erase(iter++); //先使iter指向下个元素,再删除当前元素
p. s:不能使用remove操作(因为没有remove成员函数,而使用remove算法可能会覆盖容器的
值)
总结:
再说下几点不同:vector等非关联容器的erase和关联容器的erase返回值并不一样,前者返回指向紧随被删除元素之后的下一个有效迭代器,后者返回void。list容器比较特殊,对其进行删除,排序等操作应使用其成员函数(高效而又不会出错)。
vector::insert
函数的返回值是一个迭代器,指向插入后新元素的位置。具体来说:
- 如果插入单个元素,则返回指向插入的元素的迭代器。
- 如果插入范围(例如另一个容器的一段元素),则返回指向第一个插入元素的迭代器。
下面是一个简单的示例,说明了 vector::insert
的用法及其返回值:
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
// 插入单个元素
auto it = vec.insert(vec.begin() + 2, 10);
std::cout << "Inserted element: " << *it << std::endl;
// 插入范围
std::vector<int> to_insert = {20, 30};
auto it_range = vec.insert(vec.begin() + 4, to_insert.begin(), to_insert.end());
std::cout << "Inserted range elements: ";
for (auto it = it_range; it != vec.end(); ++it) {
std::cout << *it << " ";
}
std::cout << std::endl;
// 输出整个 vector
std::cout << "Modified vector: ";
for (int num : vec) {
std::cout << num << " ";
}
std::cout << std::endl;
return 0;
}
在这个示例中:
- 第一次插入单个元素
10
到vec
的索引2
处,返回的迭代器it
指向插入的元素10
。 - 第二次插入范围
{20, 30}
到vec
的索引4
处,返回的迭代器it_range
指向插入的范围的第一个元素20
。
请注意,vector::insert
函数会改变容器的大小,并可能使所有指向容器的迭代器、引用和指针失效。
迭代器相关知识:
https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/104977026