迭代器失效

       迭代器（游标）是一个奇特的东西，它是一个指针，用来指向STL容器中的元素，也可以指向其他的元素，其是提供一种方法访问一个容器，比如说vector、list、map、deque等容器。

       在我们的日常生活中，当使用它时，大家一不小心就会犯一个错误，那就是使用中导致迭代器会失效。今天我们主要说说迭代器失效的几种情况和解决方法。

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一、对于顺序容器vector、deque、array等删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为vetor,deque使用了连续分配的内存，删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。所以不能使用erase(iter++)的方式，还好erase方法可以返回下一个有效的iterator。

for(iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
	if (shouldDelete(*iter))
		iter = cont.erase(iter);  //erase删除元素，返回下一个迭代器
	else      
        ++iter;
}

接下来给大家举一个完整的例子：

//失效的迭代器
void vectorTest()
{    
	vector<int> container;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{        container.push_back(i);    }
	vector<int>::iterator iter;
	for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)
	{
		if (*iter > 3)
			container.erase(iter); 

	}      
	for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)    
	{            
		cout<<*iter<<endl;    
	}
}

int main()
{
	vectorTest();
}

运行结果如下：

其中的这句vector iterator not incrementable的意思就是迭代器失效了。对于顺序容器（vector）来说，删除当前的iterator会使后面所有元素的iterator都失效。这是因为顺序容器内存是连续分配（分配一个数组作为内存），删除一个元素导致后面所有的元素会向前移动一个位置。（删除了一个元素，该元素后面的所有元素都要挪位置，所以，iter++，已经指向的是未知内存）。

我们可以按照上面的解决方法，通过使用erase方法可以返回下一个有效的代码，如下所示：

void vectorTest()
{    
	vector<int> container;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{        container.push_back(i);    }
	vector<int>::iterator iter;
	for (iter = container.begin(); iter != container.end();)
	{
		if (*iter > 3)
			iter = container.erase(iter); 
		else
			 iter++;

	}      
	for (iter = container.begin(); iter != container.end(); iter++)    
	{            
		cout<<*iter<<endl;    
	}
}

int main()
{
	vectorTest();
}

结果如下：

总结：vector是一个顺序容器，在内存中是一块连续的内存，当删除一个元素后，内存中的数据会发生移动，以保证数据的紧凑。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。所以为了防止vector类似的迭代器失效，常可以返回下一个元素的迭代器，这个迭代器是vector内存调整过后新的有效的迭代器。

二、对于关联容器(如map, set,multimap,multiset)，删除当前的iterator，仅仅会使当前的iterator失效，只要在erase时，递增当前iterator即可。这是因为map之类的容器，使用了红黑树来实现，插入、删除一个结点不会对其他结点造成影响。erase迭代器只是被删元素的迭代器失效，但是返回值为void，所以要采用erase(iter++)的方式删除迭代器。

for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();iter++)
{        
	int nKey = iter->first;
	string strValue = iter->second;
	if (nKey % 2 == 0)
	{                
		dataMap.erase(iter);
	}
}

解析：dataMap.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。   

for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();iter++)
{        
	int nKey = iter->first;
	string strValue = iter->second;
	if (nKey % 2 == 0)
	{   
		 map<int, string>::iterator tmpIter = iter;
	         iter++;
		 dataMap.erase(tmpIter);
		 //dataMap.erase(iter++) 将三句合并成一句，是一个功能
	}
	else
		iter++;
}

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。
其实这三句话可以用在一句话代替，就是dataMap.erase(iter++);
解释：先让iter指向下一个有效的节点，但是返回给erase函数的是原来的iter副本。这个可能跟++这个操作的本身语法相关。  

    map是关联容器，以红黑树或者平衡二叉树组织数据，虽然删除了一个元素，整棵树也会调整，以符合红黑树或者二叉树的规范，但是单个节点在内存中的地址没有变化，变化的是各节点之间的指向关系。

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最后总结以下三种失效的情况：

1.数组型数据结构：该数据结构的元素是分配在连续的内存中，insert和erase操作，都会使得删除点和插入点之后的元素挪位置，所以，插入点和删除掉之后的迭代器全部失效，也就是说insert(*iter)(或erase(*iter))，然后在iter++，是没有意义的。解决方法：erase(*iter)的返回值是下一个有效迭代器的值。 iter =cont.erase(iter);
2.链表型数据结构：对于list型的数据结构，使用了不连续分配的内存，删除运算使指向删除位置的迭代器失效，但是不会失效其他迭代器.解决办法两种，erase(*iter)会返回下一个有效迭代器的值，或者erase(iter++).
3.树形数据结构： 使用红黑树来存储数据，插入不会使得任何迭代器失效；删除运算使指向删除位置的迭代器失效，但是不会失效其他迭代器.erase迭代器只是被删元素的迭代器失效，但是返回值为void，所以要采用erase(iter++)的方式删除迭代器