STL之迭代器&&迭代器失效-蒲公英云

STL之迭代器&&迭代器失效

Dear 丶 2022-05-17 12:46 497阅读 0赞

1.说说设计模式？（迭代器模式）

    迭代器模式作为STL的六大组件之一，通俗来讲，它就是用来遍历容器的，对容器进行一定的操作。我们通常使用的容器vector、list、map、set、multimap、multiset、deque，内部是实现有顺序表、链表、红黑树。如果我们遍历这些容器就要明白它们的底层构造，相当不方便。iterator被定义出来就是不需要了解这些容器的底层实现，来访问修改容器中的数据。也就是说：**iterator模式是一种运用于聚合对象的一种模式。通过iterator模式，我们可以在不知道对象内部表示的情况下，按照iterator提供的方法访问聚合对象中的各个元素。**

作用：能够让迭代器与算法互不干扰的相互发展，最后又能无间隙的粘合在一起。

vector<int> v1{ 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
vector<int>::iterator iter = v1.begin();
while (iter!= v1.end())
{
     *iter = " ";     //不能对其赋值
     /*cout << *iter << " ";
     ++iter;*/
}

2.迭代器失效的原理及解决办法

1. 对于序列式容器（vector，deque），删除当前的iterator会使后面所有的元素的迭代器都失效。因为数组式容器都是使用的连续分配的内存，删除一个元素会使后面的元素都往前移动一个位置，所以使用erase函数删除数据时，iterator++指向的是未知的区域。所以删除一个数据后，其他数据的地址发生了变化，之前获取的迭代器根据原有的信息就访问不到正确的数据。只要改一下代码使其返回下一个有效的迭代器就可以了。

for (iter = container.begin(); iter != container.end();)
{
      if (*iter % 2 == 0)
           iter = container.erase(iter);    //erase的返回值是删除元素下一个元素的迭代器
      else{
           iter++;
      }
}

2. 对于关联容器（map、set、multiset、multimap），删除当前的iterator只会使当前的迭代器失效，只要在删除时，递增当前的iterator即可。这是因为map之类的容器是由红黑树实现的，对红黑树插入或者删除结点不会对其他结点造成影响。erase迭代器，只是被删除的迭代器失效，返回为void，只需要采用erase(it++)的方式删除迭代器。 map.erase(iter)之后,iter就已经失效了，所以iter无法自增，即iter++就会出bug.解决方案，就是在iter失效之前，先自增。

擦除操作引发迭代器失效
for (iter = map.begin(); iter != map1.end(); )
{
        int Key = iter->first;
        string strValue = iter->second;
        if (Key % 2 == 0)
        {
            //map<int, string>::iterator  tmpIter = iter;
            //iter++;
            //map1.erase(tmpIter);
            map1.erase(iter++);    //先把iter传值到erase里面，然后iter自增，然后执行erase
        }
        else
        {
            iter ++;
        }
}
map<int, string>::iterator tmpIter =iter; 
iter++;
dataMap.erase(tmpIter);
//这几句的意思是,先保留要删除的节点迭代器，再让iter向下一个有意义的节点，然后删除节点。
所以这个操作结束后iter指向的是下一个有意义的节点，没有失效。

3.容器list是使用不连续分配的内存，在调用erase函数进行删除某一个结点时，导致这个结点的迭代器失效。因为在将结点删除以后，没有改变当前迭代器的指向。第一种：为erase函数设置一个返回值，返回当前结点的下一个结点的迭代器，即 iterator iter = erase （iter）。第二种：给erase传值时为 erase（iter++）；这是因为当把当前位置传递给函数之后，自动指向下一个位置。

list<int> l1{1, 2, 3, 4, 5};
list<int>::iterator iter = l1.begin();
while(iter != l1.end())
{
    if(*iter % 2 == 0)
    {
        //iter = l1.erase(iter); //返回删除元素的下一个迭代器
        l1.erase(iter++);
    }
    else
    {
        iter++;
    }
}

4.对于vector和string，如果容器内存被重新分配，插入元素后，iterators,pointers,references失效；如果没有重新分配，那么插入点之前的iterator有效，插入点之后的iterator失效。对于deque，如果插入点位于除front和back的其它位置，iterators,pointers,references失效；当我们插入元素到front和back时，deque的迭代器失效，但reference和pointers有效。