【C++私房菜】序列式容器的迭代器失效问题

���录

一、list的迭代器失效

二、vector的迭代器失效

1、空间缩小操作

2、空间扩大操作

三、总结

在C++中，当对容器进行插入或删除操作时，可能会导致迭代器失效的问题。所谓迭代器失效指的是，原先指向容器中某个元素的迭代器，在容器发生结构性变化（比如插入、删除元素）后，可能不再指向之前预期的位置，甚至变得无效，不能再安全地使用。

迭代器失效通常会导致程序出现未定义行为，比如访问无效内存地址、产生崩溃等问题。这是因为在容器发生结构性变化时，迭代器所持有的指针或引用可能已经不再有效，但程序仍然试图通过这些失效的迭代器来访问容器中的内容，从而导致错误。

本文别以list和vector为例，给出代码示例并分析迭代器失效的情况。

一、list的迭代器失效

此处大家可将迭代器暂时理解成类似于指针，迭代器失效即迭代器所指向的节点的无效，即该节点被删除了。因为list的底层结构为带头结点的双向循环链表，因此在list中进行插入时是不会导致list的迭代器失效的，只有在删除时才会失效，并且失效的只是指向被删除节点的迭代器，其他迭代器不会受到影响。下面我们来了解一下list的erase函数：

该函数用于从list容器中删除单个元素或者一个范围内的元素。删除元素会导致容器大小减少，并且被销毁。与其他标准序列容器不同，list和forward_list对象专门设计用于在任何位置高效地插入和删除元素，即使是在序列的中间位置。参数包括position（指向要从list中删除的单个元素的迭代器），以及[first, last)（指定要删除的范围的迭代器，包括first指向的元素但不包括last指向的元素）。返回值是一个迭代器，指向函数调用erase的最后一个元素之后的元素。如果操作erase了序列中的最后一个元素，则返回容器的末尾位置。迭代器类型iterator是一个双向迭代器类型，用于指向元素。

1. list的迭代器失效问题

先看一个正常使用迭代器的例子：

 #include  #include  ​ int main() {     std::list myList = {1, 2, 3, 4, 5};     auto it = myList.begin();        // 在迭代器指向位置2之后插入一个元素     ++it; // 移动到位置2     myList.insert(it, 10); ​     for (auto it = myList.begin(); it != myList.end(); ++it) {         std::cout