聊聊map和vector的迭代器失效問題（某公司招聘筆試試題）
阿新 • • 發佈：2019-01-05
當刪除一個STL容器(比如map, vector)中的某個元素時， 會引起迭代器失效， 所以， 我們務必提高警惕。 某次筆試， 我遇到這樣一個題目： 刪除map<int, int>中value為5的倍數的元素。 該題看起來很自然很簡單， 實則有迭代器失效的陷阱。
如果對迭代器失效問題一無所知， 則很容易寫出如下的錯誤程式碼：
執行上述程式， 結果程式崩潰， 什麼原因呢？ 原來， 對於關聯的容器map來說， m.erase(it);後， it就失效了， 而for迴圈中有it++, 自然而然會出問題啊。 那怎麼辦呢？ 且看：#include <iostream> #include <map> using namespace std; typedef map<int, int> Map; typedef map<int, int>::iterator MapIt; void print(Map &m) { MapIt it; for(it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << it->second << " "; } cout << endl; } void deleteValueFromMap(Map &m, int n = 5) { MapIt it; for(it = m.begin(); it != m.end(); it++) { if(0 == it->second % n) { m.erase(it); } } } int main() { Map m; int i = 0; for(i = 0; i < 21; i++) { m[i] = i; } print(m); deleteValueFromMap(m); // 程式崩潰 return 0; }
結果為:#include <iostream> #include <map> using namespace std; typedef map<int, int> Map; typedef map<int, int>::iterator MapIt; void print(Map &m) { MapIt it; for(it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << it->second << " "; } cout << endl; } void deleteValueFromMap(Map &m, int n = 5) { MapIt it; MapIt tmp; for(it = m.begin(); it != m.end(); /*不能再自增了*/) { if(0 == it->second % n) { tmp = it++; m.erase(tmp); } else { it++; } } } int main() { Map m; int i = 0; for(i = 0; i < 21; i++) { m[i] = i; } print(m); deleteValueFromMap(m); // 程式ok print(m); return 0; }
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當然， 上述程式也可以繼續簡化為：
結果ok.#include <iostream> #include <map> using namespace std; typedef map<int, int> Map; typedef map<int, int>::iterator MapIt; void print(Map &m) { MapIt it; for(it = m.begin(); it != m.end(); it++) { cout << it->second << " "; } cout << endl; } void deleteValueFromMap(Map &m, int n = 5) { MapIt it; for(it = m.begin(); it != m.end(); /*不能再自增了*/) { if(0 == it->second % n) { m.erase(it++); } else { it++; } } } int main() { Map m; int i = 0; for(i = 0; i < 21; i++) { m[i] = i; } print(m); deleteValueFromMap(m); // 程式ok print(m); return 0; }
有的朋友肯定會問， m.erase(it++);就不會產生迭代器失效麼？ 確實不會！ 為什麼呢？ 這樣從it++說起， 為了簡便起見， 我們用p++來代替吧。 看程式：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
char szTest[] = "abcdefg";
char *p = szTest;
cout << *p++ << endl;
return 0;
}
所以， 在m.erase(it++);中，it++先執行， 此時還沒有erase， 程式自然不會崩潰. 當it++執行完後， 已經指向了下一個元素了， 但it++的返回值還是當前元素， 此時再刪除它， 合情合理。
OK, map的迭代器失效問題， 我們先介紹到這裡。
那vector又是怎樣的現象呢？ 看程式：
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef vector<int> Vec;
typedef vector<int>::iterator VecIt;
void print(Vec &v)
{
VecIt it;
for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void deleteValueFromVector(Vec &v, int n = 5)
{
VecIt it;
for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
if(0 == *it % n)
{
v.erase(it);
}
}
}
int main()
{
Vec v;
int i = 0;
for(i = 0; i < 21; i++)
{
v.push_back(i); // 不能再傻傻地用下標了
}
print(v);
deleteValueFromVector(v); // 程式崩潰
print(v);
return 0;
}
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef vector<int> Vec;
typedef vector<int>::iterator VecIt;
void print(Vec &v)
{
VecIt it;
for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)
{
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
}
void deleteValueFromVector(Vec &v, int n = 5)
{
VecIt it;
for(it = v.begin(); it != v.end(); /*不能再自增了*/)
{
if(0 == *it % n)
{
v.erase(it); // vector元素自動向前挪動了(關聯的map容器元素不會自動挪動)， 所以不能再把it進行++了
}
else
{
it++;
}
}
}
int main()
{
Vec v;
int i = 0;
for(i = 0; i < 21; i++)
{
v.push_back(i); // 不能再傻傻地用下標了
}
print(v);
deleteValueFromVector(v); // 程式ok
print(v);
return 0;
}
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可見， vector迭代器失效的問題也不容忽視。
總之， 下次說到迭代器失效（尤其涉及到容器大小的改變， 比如刪除， 插入）時， 一定要留個心眼。 在實際程式設計中， 如果稍不注意， 則可能引起非常難以捕捉的bug, 折磨你我， 何不提前防範呢？