C++迭代器失效的问题 汇总

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首先对于vector而言，添加和删除操作可能使容器的部分或者全部迭代器失效。那为什么迭代器会失效呢？vector元素在内存中是顺序存储，试想：如果当前容器中已经存在了10个元素，现在又要添加一个元素到容器中，但是内存中紧跟在这10个元素后面没有一个空闲空间，而vector的元素必须顺序存储一边索引访问，所以我们不能在内存中随便找个地方存储这个元素。于是vector必须重新分配存储空间，用来存放原来的元素以及新添加的元素：存放在旧存储空间的元素被复制到新的存储空间里，接着插入新的元素，最后撤销旧的存储空间。这种情况发生，一定会导致vector容器的所有迭代器都失效。我们看到实现上述所说的分配和撤销内存空间的方式以实现vector的自增长性，效率是极其低下的。为了使vector容器实现快速的内存分配，实际分配的容器会比当前所需的空间多一些，vector容器预留了这些额外的存储区，用来存放新添加的元素，而不需要每次都重新分配新的存储空间。你可以从vector里实现capacity和reserve成员可以看出这种机制。capacity和size的区别：size是容器当前拥有的元素个数，而capacity则指容器在必须分配新存储空间之前可以存储的元素总数。 

1.当插入（push_back）一个元素后，end操作返回的迭代器肯定失效。

删除时，指向该删除节点的迭代器失效

(1) vector

内部数据结构：数组。

(2)deque

键可以不唯一。

1. 容器的iterator类型 
每种容器类型都定义了自己的迭代器类型，如vector： 
vector::iterator iter; 
这条语句定义了一个名为iter的变量，它的数据类型是由vector定义的iterator类型。每个标准库容器类型都定义了一个名为iterator的成员，这里的iterator与迭代器实际类型的含义相同。 
2. begin和end操作 
每种容器都定义了一对命名为begin和end的函数，用于返回迭代器。如果容器中有元素的话，由begin返回的迭代器指向第一个元素： 
vector::iterator iter = ivec.begin(); 
上述语句把iter初始化为由名为begin的vector操作返回的值。假设vector不空，初始化后，iter即指该元素为ivec[0]。 
由end操作返回的迭代器指向vector的"末端元素的下一个"。通常称为超出末端迭代器(off-the-end iterator)，表明它指向了一个不存在的元素。如果vector为空，begin返回的迭代器与end返回的迭代器相同。 
由end操作返回的迭代器并不指向vector中任何实际的元素，相反，它只是起一个哨兵（sentinel）的作用，表示我们已处理完vector中所有元素。 
3. vector迭代器的自增和解引用运算 
迭代器类型定义了一些操作来获取迭代器所指向的元素，并允许程序员将迭代器从一个元素移动到另一个元素。 
迭代器类型可使用解引用操作符（*操作符）来访问迭代器所指向r 元素： 
*iter = 0; 
解引用操作符返回迭代器当前所指向的元素。假设iter指向vector对象ivec的第一个元素，那么*iter和ivec[0]就是指向同一个元素。上面这个语句的效果就是把这个元素的值赋为0。 
迭代器使用自增操作符向前移动迭代器指向容器中下一个元素。从逻辑上说，迭代器的自增操作和int型对象的自增操作类似。对 int对象来说，操作结果就是把int型值"加1"，而对迭代器对象则是把容器中的迭代器"向前移动一个位置"。因此，如果iter指向第一个元素，则++iter指向第二个元素。 
由于end操作返回的迭代器不指向任何元素，因此不能对它进行解引用或自增操作。 
4. 迭代器的其他运算 
另一对可执行于迭代器的操作就是比较：用==或!=操作符来比较两个迭代器，如果两个迭代器对象指向同一个元素，则它们相等，否则就不相等。 
5. 迭代器应用的程序示例 
假设已声明了一个vector型的ivec变量，要把它所有元素值重置为0，可以用下标操作来完成： 
// reset all the elements in ivec to 0 
for (vector::size_type ix = 0; ix != ivec.size(); ++ix) 
    ivec[ix] = 0; 
上述程序用for循环遍历ivec的元素，for循环定义了一个索引ix，每循环迭代一次ix就自增1。for循环体将ivec的每个元素赋值为0 

关于迭代器 
（1）特征与操作 
l 迭代器的基本特征有： 
解除——支持解除引用（dereference）操作，以便可以访问它引用的值。即，如果p是一个迭代器，则应该对*p和p->进行定义（似指针）； 
赋值——可将一个迭代器赋给另一个迭代器。即，如果p和q都是迭代器，则应该对表达式p=q进行定义； 
比较——可将一个迭代器与另一个迭代器进行比较。即，如果p和q都是迭代器，则应该对表达式p==q和p!=q进行定义； 
遍历——可以使用迭代器来遍历容器中的元素，这可以通过为迭代器p定义++p和p++操作来实现。 
迭代器的操作有： 
读——通过解除引用*来间接引用容器中的元素值，例如x = *p; 
写——通过解除引用*来给容器中的元素赋值，例如*p = x; 
访问——通过下标和指向引用容器中的元素及其成员，例如p[2]和p->m 
迭代——利用增量和减量运算（++和--、+和-、+=和-=）在容器中遍历、漫游和跳跃，例如p++、--p、p+5、p-=8 
比较——利用比较运算符（==、！=、<、>、<=、>=）来比较两个迭代器是否相等或谁大谁小，例如if(p < q)……;、wihle(p != c.end())……; 
（2）分类 
根据迭代器所支持的操作不同，在STL中定义了如下5种迭代器： 
l 输入迭代器（input iterator）——用于读取容器中的信息，但不一定能够修改它。 
输入迭代器iter通过解除引用（即*iter），来读取容器中其所指向元素之值； 
为了使输入迭代器能够访问容器中的所有元素的值，必须使其支持（前/后缀格式的）++ 操作符； 
输入迭代器不能保证第二次遍历容器时，顺序不变；也不能保证其递增后，先前指向的值不变。即，基于输入迭代器的任何算法，都应该是单通（single-pass）的，不依赖于前一次遍历时的值，也不依赖于本次遍历中前面的值。 
可见输入迭代器是一种单向的只读迭代器，可以递增但是不能递减，而且只能读不能写。适用于单通只读型算法。 
l 输出迭代器（output iterator）——用于将信息传输给容器（修改容器中元素的值），但是不能读取。例如，显示器就是只能写不能读的设备，可用输出容器来表示它。也支持解除引用和++操作，也是单通的。所以，输出迭代器适用于单通只写型算法。 
l 前向迭代器（forward iterator正向迭代器）——只能使用++操作符来单向遍历容器（不能用--）。与I/O迭代器一样，前向迭代器也支持解除引用与++操作。与I/O迭代器不同的是，前向迭代器是多通的（multi-pass）。即，它总是以同样的顺序来遍历容器，而且迭代器递增后，仍然可以通过解除保存的迭代器引用，来获得同样的值。另外，前向迭代器既可以是读写型的，也可以是只读的。 
l 双向迭代器（bidirectional iterator）——可以用++和--操作符来双向遍历容器。其他与前向迭代器一样，也支持解除引用、也是多通的、也是可读写或只读的。 
l 随机访问迭代器（random access iterator）——可直接访问容器中的任意一个元素的双向迭代器。 
可见，这5种迭代器形成了一个层次结构：I/O迭代器（都可++遍历，但是前者只读/后者只写）最基本、前向迭代器可读写但只能++遍历、双向迭代器也可读写但能++/--双向遍历、随机迭代器除了能够双向遍历外还能够随机访问。 
（3）指针与迭代器 
既然迭代器是广义的指针，那么指针本身是不是迭代器呢？其实，指针满足所有迭代器的要求，所以，指针就是一种迭代器。 
迭代器是泛型算法的接口，而指针是迭代器。所以，各种STL算法，也可以使用指针，来对非标准容器（如数组）进行操作。即，利用指针做迭代器，可以将STL算法用于常规数组。 
例如排序函数sort： 
sort(Ran first, Ran last); // Ran表示随机访问迭代器 
对容器c为： 
sort(c.begin(), c.end()); 
对数组a可以改为：（const int SIZE = 100; float a[SIZE];） 
sort(a, a + SIZE); 
又例如复制函数copy： 
copy(In first, In last, Out res); // In和Out分别表示输入和输出迭代器 
对容器c<int>可为：（ostream_iterator<int> out_iter(cout);） 
copy(c.begin(), c.end(), out_iter); 
对数组a可以改为：（const int SIZE = 100; float a[SIZE];） 
copy(a, a + SIZE, c.begin()); 

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原文地址：http://blog.csdn.net/mr_chenping/article/details/30548507