STL迭代器失效问题

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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++;

         }

   }

 其中，

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。