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迭代器失效问题

news 2025/10/23 8:15:16

一、针对 `reserve`、`insert`、`erase` 三种操作引发的迭代器失效问题。

以erase为例：
因为erase后，内存重新分配，原有内存释放！所以，不能再使用原有的迭代器！

正确做法：

it = container.erase(it)；//左侧it是返回的新迭代器

=》用erase的返回值（更新后的迭代器iter）：指向新元素的迭代器！

void vector_iterator_invalidation() {
cout << "=== vector迭代器失效 ===" << endl;
vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

// ❌ 错误示例：直接删除导致迭代器失效
/*
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
if (*it % 2 == 0) {
vec.erase(it); // ❌ it立即失效！后续++it是“未定义行为”

//注意：一旦删除，后续就不能再使用迭代器“it”！！
}
}
*/

// ✅ 正确做法1：利用erase返回值
cout << "删除前: ";
for (int val : vec) cout << val << " ";
cout << endl;

for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ) {
if (*it % 2 == 0) {
it = vec.erase(it); // ✅ erase返回下一个有效迭代器

//注意：erase的返回值时“新内存空间”的迭代器，可以放心使用！
} else {
++it;
}
}

cout << "删除后: ";
for (int val : vec) cout << val << " ";
cout << endl;
}

void vector_multiple_erase() {
cout << "=== vector批量删除 ===" << endl;
vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

// ✅ 正确做法2：remove-erase惯用法
vec.erase(
remove_if(vec.begin(), vec.end(),
[](int x) { return x % 2 == 0; }),
vec.end()
);

cout << "remove_if后: ";
for (int val : vec) cout << val << " ";
cout << endl;
}

二、失效规则总结表

容器类型	删除操作	哪些迭代器失效	解决方案：使用返回值
vector	erase	被删元素及之后的所有迭代器	使用`it = erase(it)`
deque	erase	所有迭代器可能失效	使用`it = erase(it)`
list	erase	只有被删元素的迭代器	使用`it = erase(it)`
forward_list	erase_after	只有被删元素的迭代器	使用返回值
map/set	erase	只有被删元素的迭代器	使用`it = erase(it)`
unordered_map/set	erase	所有迭代器可能失效	使用`it = erase(it)`

关键要点总结1

vector/deque：最严格，删除元素后所有后续迭代器都失效
list/forward_list：最宽松，只有被删元素迭代器失效
关联容器：中等，只有被删元素迭代器失效
无序容器：类似vector，可能所有迭代器都失效

三、总结2

操作类型	失效原因	解决方案
reserve	内存重分配导致指针变化	预存有效元素数量
insert	扩容后迭代器定位错误	记录相对偏移量
erase	元素移动导致内容改变	使用返回的迭代器