STL迭代器失效问题

本文转自：http://my.oschina.net/myspaceNUAA/blog/55053

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。