【C++ STL】之 vector

迭代器失效问题

在vector进行插入和删除操作时，可能会引发迭代器失效问题。看下面这一段代码，本意是想删除3，结果倒是30被删除了。这里我们就认为迭代器失效了，pos的意义变了，插入数据之后，pos不再指向3，而是30，导致后续删除时没有达到删除3的目的，反而删除的是30。

解决方法：可以在插入之后，再find重新查找元素位置。

vector<int> v = {1, 2, 3, 4};
auto pos = find(v.begin(), v.end(), 3);
if (pos != v.end())
{
	v.insert(pos, 30);
}
v.erase(pos);

再说第二种情况。还是上面代码，不同的是，假设当vector的capacity == size时，再往容器里插入数据时会增容，开辟出新的空间，并且将原来空间释放掉，此时pos就会变成野指针，程序就会崩溃。

再来看一个erase导致的迭代器失效的例子。当容器内部出现偶数时，就会执行erase，后面的数据会覆盖前面的数据从而达到删除的效果，但是此时迭代器的意义就变了(指向下一个数据)，因此当执行完删除操作，就不能再对原先迭代器进行++等操作。

auto it = v.begin();
while(it != v.end())
{
	if (*it % 2 == 0)
	{
		v.erase(it);
	}
	it++;
}

解决方法：因为删除后会返回下一个有效的迭代器，所以可以将删除操作改成如下代码。

if (*it % 2 == 0)
{
	it = v.erase(it);
}
else
{
	it++;
}

模拟实现vector

创建vector

	vector()
		: _start(nullptr)
		, _finish(nullptr)
		, _endOfStorage(nullptr)
	{}
			

	vector(int n, const T& value = T())
		: _start(nullptr)
		, _finish(nullptr)
		, _endOfStorage(nullptr)
	{
		resize(n, value);
	}

	template<class InputIterator>

	vector(InputIterator first, InputIterator last)
		: _start(nullptr)
		, _finish(nullptr)
		, _endOfStorage(nullptr)
	{
		while (first != last)
		{
			push_back(*first);
			first++;
		}
	}

	vector(const vector<T>& v)
		: _start(nullptr)
		, _finish(nullptr)
		, _endOfStorage(nullptr)
    {
		this->reserve(v.capacity()); 
		for (auto e : v)
		{
			push_back(e);
		}
	}

	vector<T>& operator= (vector<T> v)
	{
		swap(v);
	
		return *this;
	}

增

push_back

_finish指向最后一个有效元素，endOfStorage指向容器最后，即当容器满了，应开辟出新的空间，再在容器末尾插入新元素。

void push_back(const T& x)
{
	if (_finish == _endOfStorage)
	{
		sizeof newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
		reserve(newCapacity);
	}
	*_finish = x;
	_finish++;
}

insert

同样地，当容器满了，应开辟出新的空间，将pos后面元素往后移，再在容器指定位置pos插入新元素。

iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
	if (_finish == _endOfStorage)
	{
		size_t len = pos - start;

		size_t newCapacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
		reserve(newCapacity);

		pos = _start + len;
	}
	iterator end = _finish - 1;
	while (end >= pos)
	{
		*(end + 1) = *end;
		end--;
	}
	*pos = x;
	_finish++;
}

删

pop_back

将指向最后一个有效元素的指针往前移。

void pop_back()
{
	assert(size() > 0);
	_finish--;
}

erase

将pos后面的元素往前移动覆盖pos位置元素。

iterator erase(iterator pos)
{
	iterator it = pos + 1;
	while (it != _finish)
	{
		*(it - 1) = *it;
		++it;
	}
	_finish--;

	return pos;
}

完整代码

vector_cpp