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迭代器的失效问题

vector的插入与删除

我们首先举例说明vector插入和删除操作返回的是什么迭代器

void print(std::vector<int>& vec)
{
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
        std::cout<<*it<<" ";
    std::cout<<std::endl;
}

void test()
{
    /*初始化vector容器*/
    std::vector<int> vec({1,2,3,4,5});
    /*插入前的结果*/
    print(vec);
    /*向vector的第一个位置处插入一个元素*/
    auto it=vec.insert(vec.begin(),6);
    // 插入元素后的返回的迭代器
    std::cout<<*it<<std::endl;
    // 插入后的结果
    print(vec);
    
    //删除vector容器中的第一个元素 
    it=vec.erase(vec.begin());
    // 输出删除元素后返回的迭代器
    std::cout<<*it<<std::endl;
    print(vec);
}

编译运行上述代码

1 2 3 4 5 
6
6 1 2 3 4 5 
1
1 2 3 4 5 

可以看到

  • vector插入元素后返回的迭代器是插入后的元素位置,另外vector插入操作属于前置插入
  • vector删除元素后返回的迭代器是所删除元素的后一个位置 

vector迭代器的失效问题

那么什么是迭代器的失效问题呢?我们继续观察以下代码

void print(std::vector<int>& vec)
{
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
        std::cout<<*it<<" ";
    std::cout<<std::endl;
}

void test()
{
    /*初始化vector容器*/
    std::vector<int> vec({1,2,3,4,5,6,7,8});
    /*插入前的结果*/
    print(vec);
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
    {
        if(*it%2==0)
            vec.erase(it);
    }
    print(vec);
}

这段代码的实现逻辑是删除掉vector中所有的偶数元素,首先这段代码的逻辑是没问题的,但问题在于这段代码的写法是错误,我们编译运行后会发现

1 2 3 4 5 6 7 8 
Segmentation fault (core dumped)

原因在于,vector在删除元素时,从所删除元素位置开始,一直到最后的元素位置的所有迭代器都是失效了

同理再看这段代码,在所有偶数元素位置前插入一个该偶遇元素减去1的元素

void print(std::vector<int>& vec)
{
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
        std::cout<<*it<<" ";
    std::cout<<std::endl;
}

void test()
{
    /*初始化vector容器*/
    std::vector<int> vec({1,2,3,4,5,6,7,8});
    /*插入前的结果*/
    print(vec);
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
    {
        if(*it%2==0)
        {
            vec.insert(it,*it-1);
        }
    }

}

编译运行查看

1 2 3 4 5 6 7 8 
Segmentation fault (core dumped)

其原因也在于,在vector扩容前,从插入点开始后的所有元素的迭代器都失效了

另外需要说明的是,假如插入元素后,vector扩容了,那么在此时所以的迭代器就都失效了

vector正确的插入删除操作

删除

void print(std::vector<int>& vec)
{
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
        std::cout<<*it<<" ";
    std::cout<<std::endl;
}

void test()
{
    /*初始化vector容器*/
    std::vector<int> vec({1,2,3,4,5,6,7,8});
    /*插入前的结果*/
    print(vec);
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();){
        if(*it%2==0){
            //删除所有偶数元素,同时更新迭代器
            it=vec.erase(it);
        }else{
            it++;
        }
    }
    print(vec);
}

插入 

void print(std::vector<int>& vec)
{
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++)
        std::cout<<*it<<" ";
    std::cout<<std::endl;
}

void test()
{
    /*初始化vector容器*/
    std::vector<int> vec({1,2,3,4,5,6,7,8});
    /*插入前的结果*/
    print(vec);
    for(auto it=vec.begin();it!=vec.end();it++){
        if(*it%2==0){
            //在偶数元素前插入元素,同时更新迭代器
            it=vec.insert(it,*it-1);
            it++;
        }
    }
    print(vec);
}

;