STL容器的迭代器失效问题

迭代器的作用就是让算法能够不用关心底层数据结构，其底层其实就是指针或者对指针进行封装，比如vector和string的迭代器就是原生态指针T*。因此迭代器失效就是迭代器底层对应执政指向的空间被销毁了，而使用一块已经被释放的空间，可能就会造成程序崩溃。

可能会造成迭代器失效的操作

会引起底层空间改变的操作，都可能会迭代器失效

比如：resize() reserve() insert() 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);
    while (it != v.end())
    {
          
   
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

如果进行以上操作，就有可能会出现空间扩容，也就是原来的空间被释放掉，数据被拷贝到了新空间，但是迭代器依旧指向的是旧空间，此时对迭代器进行操作，就会访问到已经释放的空间，所以会出现迭代器失效的报错。

指定位置元素的删除操作

erase操作也会造成迭代器失效

erase删除pos位置元素之后，pos位置之后的元素会往前挪，并不会导致底层空间的改变，理论上不会造成迭代器失效，但是当删除元素之后，当前迭代器就会指向下一个元素的位置，如果刚好删除的是最后一个位置的元素，那么当前位置迭代器就会指向下一个位置，而下一个位置是没有元素的，那么pos就会失效。所以编译器为erase做了优化，删除元素时，就会认为该位置迭代器失效。用老一点版本的编译器有可能不会优化，删除操作可能不会造成迭代器失效。

#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;
}

迭代器失效的解决办法

既然在进行上面的那些操作之后，迭代器的位置依旧指向旧空间。那么我们在访问迭代器之前，对它重新进行赋值，也就是更新迭代器指向的位置。那么我们再次使用就不会造成访问到非法位置的情况，迭代器失效的问题就不会出现。

#include <iostream>
using namespace std;
#include <vector>
int main()
{
          
   
    vector<int> v{
          
    1,2,3,4,5,6 };
    auto it = v.begin();
     v.resize(100, 8);
     v.reserve(100);
     v.insert(v.begin(), 0);
     v.push_back(8);
     v.erase(v.begin());
    //更新迭代器
    it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
          
   
        cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    cout << endl;
    return 0;
}