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1. 迭代器详解
1.1 迭代器类型
begin()/end()：正向迭代器cbegin()/cend()（C++11）：常量正向迭代器rbegin()/rend()：反向迭代器crbegin()/crend()（C++11）：常量反向迭代器
1.2 迭代器失效规则
迭代器的主要作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层实际就是一个指针，或者是对指针进行了封装，比如：vector 的迭代器就是原生态指针 T* 。因此迭代器失效，实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，造成的后果是程序崩溃（即如果继续使用已经失效的迭代器，程序可能会崩溃）。
对于 vector 可能会导致其迭代器失效的操作有：
1. 会引起其底层空间改变的操作，都有可能是迭代器失效，比如：resize、reserve、insert、assign、push_back 等。
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{ vector<int> v{1,2,3,4,5,6}; auto it = v.begin(); // 将有效元素个数增加到100个，多出的位置使用8填充，操作期间底层会扩容 // v.resize(100, 8); // reserve的作用就是改变扩容大小但不改变有效元素个数，操作期间可能会引起底层容量改变 // v.reserve(100); // 插入元素期间，可能会引起扩容，而导致原空间被释放 // v.insert(v.begin(), 0); // v.push_back(8); // 给vector重新赋值，可能会引起底层容量改变 v.assign(100, 8); /* 出错原因：以上操作，都有可能会导致vector扩容，也就是说vector底层原理旧空间被释放掉， 而在打印时，it还使用的是释放之间的旧空间，在对it迭代器操作时，实际操作的是一块已经被释放的 空间，而引起代码运行时崩溃。 解决方式：在以上操作完成之后，如果想要继续通过迭代器操作vector中的元素，只需给it重新 赋值即可。 */ while(it != v.end()) { cout<< *it << " " ; ++it; } cout<<endl; return 0;
}比如：
2.指定位置元素的删除操作-erase
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{ int a[] = { 1, 2, 3, 4 }; vector<int> v(a, a + sizeof(a) / sizeof(int)); // 使用find查找3所在位置的iterator vector<int>::iterator pos = find(v.begin(), v.end(), 3); // 删除pos位置的数据，导致pos迭代器失效。 v.erase(pos); cout << *pos << endl; // 此处会导致非法访问 return 0;
}erase 删除 pos 位置元素后，pos 位置之后的元素会往前搬移，没有导致底层空间的改变，理论上讲迭代器不应该会失效，但是：如果 pos 刚好是最后一个元素，删完之后 pos 刚好是 end 的位置，而 end 位置是没有元素的，那么 pos 就失效了。因此删除 vector 中任意位置上元素时，vs 就认为该位置迭代器失效了。
以下代码的功能是删除 vector 中所有的偶数，请问那个代码是正确的，为什么？
#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{ vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 }; auto it = v.begin(); while (it != v.end()) { if (*it % 2 == 0) v.erase(it); ++it; } return 0;
} int main()
{ vector<int> v{ 1, 2, 3, 4 }; auto it = v.begin(); while (it != v.end()) {if (*it % 2 == 0) it = v.erase(it); else ++it; } return 0;
}第二个代码是正确的，第一个代码存在逻辑错误，会导致迭代器失效和未定义行为。
核心原因：vector 的 erase 操作会导致迭代器失效
vector::erase(it) 执行后，会删除 it 指向的元素，并且：
原
it迭代器会失效（指向已被释放的内存）erase会返回指向被删除元素下一个位置的新迭代器
第一个代码的问题在于：当删除元素后，it 已经失效，继续对其进行 ++ 操作会导致程序异常。
第二个代码的正确之处在于：
删除元素时，通过
it = v.erase(it)接收新的有效迭代器，避免失效问题不删除元素时，才执行
++it移动到下一个元素
这种写法确保了迭代器始终有效，能够正确遍历并删除所有偶数元素。
示例执行过程（第二个代码）
以 v = {1,2,3,4} 为例
初始
it指向 1（非偶数）→++it→ 指向 2it指向 2（偶数）→erase(it)返回指向 3 的迭代器 →it现在指向 3it指向 3（非偶数）→++it→ 指向 4it指向 4（偶数）→erase(it)返回指向end()的迭代器 → 循环结束
最终 vector 变为 {1,3}，符合预期。
erase 会返回被删除 it 的下一个位置的迭代器，在使用 vector::erase 时，必须通过其返回值更新迭代器。
3.与 vector 类似，string 在插入+扩容操作+erase 之后，迭代器也会失效
#include <string>
void TestString()
{ string s("hello"); auto it = s.begin(); // 放开之后代码会崩溃，因为resize到20会string会进行扩容 // 扩容之后，it指向之前旧空间已经被释放了，该迭代器就失效了 // 后序打印时，再访问it指向的空间程序就会崩溃 //s.resize(20, '!'); while (it != s.end()) { cout << *it; ++it; } cout << endl; it = s.begin(); while (it != s.end()) { it = s.erase(it); // 按照下面方式写，运行时程序会崩溃，因为erase(it)之后 // it位置的迭代器就失效了 // s.erase(it); ++it; }
}迭代器失效解决办法：在使用前，对迭代器重新赋值即可。
2.Vector 与其他容器比较
2.1 容器特性对比表
| 特性 | vector | deque | list | forward_list | array |
| 随机访问 | ✅ O(1) | ✅ O(1) | ❌ O(n) | ❌ O(n) | ✅ O(1) |
| 头部插入 | ❌ O(n) | ✅ O(1) | ✅ O(1) | ✅ O(1) | ❌ |
| 尾部插入 | ✅ O(1)* | ✅ O(1) | ✅ O(1) | ❌ O(n) | ❌ |
| 中间插入 | ❌ O(n) | ❌ O(n) | ✅ O(1) | ✅ O(1) | ❌ |
| 内存布局 | 连续 | 分段连续 | 非连续 | 非连续 | 连续 |
| 迭代器类型 | 随机访问 | 随机访问 | 双向 | 前向 | 随机访问 |
2.2 容器选择指南
需要随机访问：vector， deque， array
频繁在头部插入删除：deque， list
频繁在中间插入删除：list
内存紧凑性重要：vector， array
需要异常安全：list（所有操作提供强异常保证）
C 风格接口兼容：vector（可使用 data（）获取原始指针）