vector的迭代器失效问题

vector的迭代器存在一定隐患，以下几种方式会导致其迭代器失效

resize、reserve、insert、assign、push_back。

1.push_back导致迭代器失效

示例代码：

#include
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;

int main()
{
    vector nums;
    for (int i = 0; i < 13; i++)
    {
        nums.push_back(i);
    }
    vector::iterator it = nums.begin();
    it += 5;
    cout << "容量是  " << nums.capacity() << endl;
    cout << "it的值是  " << *it << endl;
    nums.insert(it, 100);
    cout << "insert后容量是    " << nums.capacity() << endl;
    cout << "此时it指向的值是    " << *it << endl;

    return 0;
}

运行结果：

分析原因： 

vector在push_back的时候当容量不足时会触发扩容，导致整个vector重新申请内存，并且将原有的数据复制到新的内存中，并将原有内存释放，这自然是会导致迭代器失效的，因为迭代器所指的内存都已经被释放。

2.insert导致迭代器失效

示例代码：

#include
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;

int main()
{
    vector nums(5,2);

    vector::iterator it = nums.begin();
    it += 5;
    for (auto num : nums)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    cout << "容量是  " << nums.capacity() << endl;
    nums.insert(it, 10);

    cout << "insert后容量是    " << nums.capacity() << endl;
    for (auto num : nums)
    {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

运行结果：

分析原因： 

（1）插入操作导致vector扩容，迭代器失效原因和push_back相同
（2）插入操作引起vector内元素移动，导致被移动部分的迭代器失效

3.erase导致迭代器失效

示例代码：

#include
#include 
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;
int main()
{
    int ar[] = { 1, 2, 3, 4, 0, 5, 6, 7, 8, 9 };
    int n = sizeof(ar) / sizeof(int);
    vector v(ar, ar + n);
    vector::iterator it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
        if (*it != 0)
            std::cout << *it;//1234_
        else
            v.erase(it);//删除导致迭代器失效
        it++;
    }
    return 0;
}

运行结果：

 分析原因：

        删除操作引起vector内元素移动，导致被移动部分的迭代器失效。

收获：

（1）这些能引起其底层空间改变的操作都会使迭代器失效,要小心使用。

        1）vector的插入操作如果导致底层空间重新开辟，则迭代器就会失效。如果空间足够，不扩容时，迭代器不一定失效，比如push_back尾插，元素插入到空间末尾，在不扩容时不会对迭代器产生影响

        2）vector删除，当前元素肯定失效，后面元素会牵扯到移动数据，因此删除元素后面的迭代器也会失效

（2）我们应当时刻遵守C++标准，避免使用无效迭代器；
（3）应当好好利用VC++在Debug模式下的迭代器检测功能，帮助我们提前发现可能出错的迭代器操作。