STL迭代器失效问题

最近在项目开发中，遇到一个异常，经过测试，发现是迭代器失效问题，于是稍微总结了一下。

vector迭代器失效测试：

测试程序：

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;    }}

测试结果如下：

结果对吗？肯定不对，结果应该是0,1,2,3。

在看看跟进去之后的报错情况：

迭代器在执行++操作时报错！

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，删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。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。

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(); )    {            if (*iter > 3)              iter = container.erase(iter);    //erase的返回值是删除元素下一个元素的迭代器            else{                iter++;            }    }     for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)    {            cout<<*iter<<endl;    }}

运行结果如下：

结果是正确的。

 

再看一个MAP的示例，

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;    /////////////////////////////////////////////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;    }}

结果报错：

看看报异常时跟进去在哪里报错：

根据迭代器访问数据时失效！ map/set iterator not dereferencable

迭代器是不引用的。

正确的做法是：

 

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++);         }else {      iter++;         }         if (iter != dataMap.end())         cout<<iter->second<<endl;}

最后输出结果：

程序在一边删除一遍输出，而且能够顺利输出结束。

 

总结一下：

vector是一个顺序容器，在内存中是一块连续的内存，当删除一个元素后，内存中的数据会发生移动，以保证数据的紧凑。所以删除一个数据后，其他数据的地址发生了变化，之前获取的迭代器根据原有的信息就访问不到正确的数据。

所以为了防止vector迭代器失效，常用如下方法：

 for (iter = container.begin(); iter != container.end(); )    {            if (*iter > 3)              iter = container.erase(iter);    //erase的返回值是删除元素下一个元素的迭代器            else{                iter++;            }    }

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。

万无一失！

 

map是关联容器，以红黑树或者平衡二叉树组织数据，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。

所以在map中为了防止迭代器失效，在有删除操作时，常用如下方法：

 for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); )    {         int nKey = iter->first;         string strValue = iter->second;         if (nKey % 2 == 0)         {               map<int, string>::iterator tmpIter = iter;       iter++;               dataMap.erase(tmpIter);               //dataMap.erase(iter++) 这样也行         }else {      iter++;         }   }

  map<int, string>::iterator tmpIter = iter; iter++;

dataMap.erase(tmpIter);

这几句的意思是,先保留要删除的节点迭代器，再让iter向下一个有意义的节点，然后删除节点。

所以这个操作结束后iter指向的是下一个有意义的节点，没有失效。

其实这三句话可以用在一句话代替，就是dataMap.erase(iter++);

解释是先让iter指向下一个有效的节点，但是返回给erase函数的是原来的iter副本。这个可能跟++这个操作的本身语法相关。

但是功能跟上面是一样的。