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c++ STL中容器迭代器失效

序列性容器::(vector和list和deque) 
        erase迭代器不僅使所指向被刪元素的迭代器失效,而且使被刪元素之後的所有迭代器失效,所以不能使用erase(iter++)的方式,但是erase的返回值為下一個有效的迭代器。

        所以正確方法為::
        for( iter = c.begin(); iter != c.end(); )
              iter = c.erase(iter);
 
關聯性容器::(map和set比較常用)
        erase迭代器只是被刪元素的迭代器失效,但是返回值為void,所以要採用erase(iter++)的方式刪除迭代器,  
        所以正確方法為::
        for( iter = c.begin(); iter != c.end(); )  
              c.erase(iter++);

Tips:
       其實對於list兩種方式都可以正常工作

STL的容器刪除元素,除了使用迭代器外,還可以使用erase(key)的方式。 size_t rm_num = obj.erase(key); rm_num標示刪除key的成員的個數,在map中key是key值,在其他容器中,key是一個value。

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。 

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:

複製程式碼
 1 #include <iostream>
 2 #include <map>
 3 using namespace std;
 4 
 5 typedef map<int, int> Map;
 6 typedef map<int, int>::iterator MapIt;
 7 
 8 void print(Map &m)
 9 {
10     MapIt it;
11     for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)
12     {
13         cout << it->second << "
"; 14 } 15 16 cout << endl; 17 } 18 19 void deleteValueFromMap(Map &m, int n = 5) 20 { 21 MapIt it; 22 for(it = m.begin(); it != m.end(); it++) 23 { 24 if(0 == it->second % n) 25 { 26 m.erase(it); 27 } 28 } 29 } 30 31 int main() 32 { 33 Map m; 34 int i = 0; 35 for(i = 0; i < 21; i++) 36 { 37 m[i] = i; 38 } 39 40 print(m); 41 42 deleteValueFromMap(m); // 程式崩潰 43 44 return 0; 45 }
複製程式碼

      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:

複製程式碼
  1 #include <iostream>
  2 #include <map>
  3 using namespace std;
  4 
  5 typedef map<int, int> Map;
  6 typedef map<int, int>::iterator MapIt;
  7 
  8 void print(Map &m)
  9 {
 10     MapIt it;
 11     for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)
 12     {
 13         cout << it->second << " ";
 14     }
 15 
 16     cout << endl;
 17 }
 18 
 19 void deleteValueFromMap(Map &m, int n = 5)
 20 {
 21     MapIt it;
 22     MapIt tmp;
 23     for(it = m.begin(); it != m.end(); /*不能再自增了*/)
 24     {
 25         if(0 == it->second % n)
 26         {
 27             tmp = it++;
 28             m.erase(tmp);
 29         }
 30         else
 31         {
 32             it++;
 33         }
 34     }
 35 }
 36 
 37 int main()
 38 {
 39     Map m;
 40     int i = 0;
 41     for(i = 0; i < 21; i++)
 42     {
 43         m[i] = i;
 44     }
 45 
 46     print(m);
 47 
 48     deleteValueFromMap(m); // 程式ok
 49     print(m);
 50 
 51     return 0;
 52 }
 53        結果為:
 54 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
 55 1 2 3 4 6 7 8 9 11 12 13 14 16 17 18 19
 56 
 57  
 58 
 59  
 60 
 61        當然, 上述程式也可以繼續簡化為:
 62 
 63  
 64 
 65 #include <iostream>
 66 #include <map>
 67 using namespace std;
 68 
 69 typedef map<int, int> Map;
 70 typedef map<int, int>::iterator MapIt;
 71 
 72 void print(Map &m)
 73 {
 74     MapIt it;
 75     for(it = m.begin(); it != m.end(); it++)
 76     {
 77         cout << it->second << " ";
 78     }
 79 
 80     cout << endl;
 81 }
 82 
 83 void deleteValueFromMap(Map &m, int n = 5)
 84 {
 85     MapIt it;
 86     for(it = m.begin(); it != m.end(); /*不能再自增了*/)
 87     {
 88         if(0 == it->second % n)
 89         {
 90             m.erase(it++);
 91         }
 92         else
 93         {
 94             it++;
 95         }
 96     }
 97 }
 98 
 99 int main()
100 {
101     Map m;
102     int i = 0;
103     for(i = 0; i < 21; i++)
104     {
105         m[i] = i;
106     }
107 
108     print(m);
109 
110     deleteValueFromMap(m); // 程式ok
111     print(m);
112 
113     return 0;
114 }
115        結果ok.
複製程式碼

      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:

複製程式碼
 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     char szTest[] = "abcdefg";
 7     char *p = szTest;
 8 
 9     cout << *p++ << endl;
10 
11     return 0;
12 }
複製程式碼

       大家都知道, 結果為a.  但是, 很多人錯誤地以為是先執行*p, 然後執行p++, 其實, 這是個天大的誤解。 大家可以查一下*和++的執行順序, 雖然*和++的優先順序相同, 但此處採取的是右結合方式, 實際上先執行的是p++, 不過, p++的返回值是原來的p, 也就是說, *p++的值還是a. 

       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,先介紹到這裡。

        那vector又是怎樣的現象呢? 看程式:

複製程式碼
  1 #include <iostream>
  2 #include <vector>
  3 using namespace std;
  4 
  5 typedef vector<int> Vec;
  6 typedef vector<int>::iterator VecIt;
  7 
  8 void print(Vec &v)
  9 {
 10     VecIt it;
 11     for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)
 12     {
 13         cout << *it << " ";
 14     }
 15 
 16     cout << endl;
 17 }
 18 
 19 void deleteValueFromVector(Vec &v, int n = 5)
 20 {
 21     VecIt it;
 22     for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)
 23     {
 24         if(0 == *it % n)
 25         {
 26             v.erase(it);
 27         }
 28     }
 29 }
 30 
 31 int main()
 32 {
 33     Vec v;
 34     int i = 0;
 35     for(i = 0; i < 21; i++)
 36     {
 37         v.push_back(i); // 不能再傻傻地用下標了
 38     }
 39 
 40     print(v);
 41 
 42     deleteValueFromVector(v); // 程式崩潰
 43     print(v);
 44 
 45     return 0;
 46 }
 47        執行程式, 結果程式也崩潰, 可見, vector也存在迭代器失效的問題, 怎麼改呢? 如下:
 48 
 49  
 50 
 51  
 52 
 53 #include <iostream>
 54 #include <vector>
 55 using namespace std;
 56 
 57 typedef vector<int> Vec;
 58 typedef vector<int>::iterator VecIt;
 59 
 60 void print(Vec &v)
 61 {
 62     VecIt it;
 63     for(it = v.begin(); it != v.end(); it++)
 64     {
 65         cout << *it << " ";
 66     }
 67 
 68     cout << endl;
 69 }
 70 
 71 void deleteValueFromVector(Vec &v, int n = 5)
 72 {
 73     VecIt it;
 74     for(it = v.begin(); it != v.end(); /*不能再自增了*/)
 75     {
 76         if(0 == *it % n)
 77         {
 78             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
 79         }
 80         else
 81         {
 82             it++;
 83         }
 84     }
 85 }
 86 
 87 int main()
 88 {
 89     Vec v;
 90     int i = 0;
 91     for(i = 0; i < 21; i++)
 92     {
 93         v.push_back(i); // 不能再傻傻地用下標了
 94     }
 95 
 96     print(v);
 97 
 98     deleteValueFromVector(v); // 程式ok
 99     print(v);
100 
101     return 0;
102 }
103         結果為:
104 
105  
106 
107 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
108 1 2 3 4 6 7 8 9 11 12 13 14 16 17 18 19
109 
110         可見, vector迭代器失效的問題也不容忽視。
複製程式碼

        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?