做产品网站设计应该注意什么,网站域名费用,兵团住房和城乡建设局网站,全国十大网站设计工作室标题#xff1a;[C] 容器的迭代器失效问题
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水墨不写bug 正文开始 什么是迭代器 迭代器是STL提供的六大组件之一它允许我们访问容器如vector、list、set等中的元素同时提供一个遍历容器的方法。然而在使用迭代器时我们必须注意所谓的“迭代器失效”问题。 一、插入/删除元素
1erase导致删除位置之后的迭代器失效 当我们在使用vector时接收到了一组数据。然而这组数据的奇数具有实际意义偶数需要被删除这时候我们可能会写出这样的代码
//删除偶数
vectorint v1 { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,22,1};for (vectorint::iterator it v1.begin();it! v1.end();)
{if (*it % 2 0){v1.erase(it);}else{it;}
} 乍一看这段代码看似没有问题并且在gcc上可以跑过但是实际上这段代码是不符合C标准的。 1.换一个编译器比如VS2022发现问题了 报错翻译过来就是迭代器不兼容。其实VS2022是通过对vector的迭代器进行封装来达到这一功能的。 2.在gcc上可以跑过本质上只是一个巧合。 迭代器失效本质 在STL标准中vector的erase会返回一个修正后的迭代器而这样的修正就是为了避免迭代器失效。 vector中的一组数据{1,2,3,4,5,6,7,8,9}假设有一个迭代器指向元素5 在删除元素“5”后由于会发生数据拷贝移动于是这个迭代器就“顺势”指向了下一个元素“6” 这一行为是未定义的如果我们使用的容器不是连续线性的比如链表那么结果将不堪设想会产生野指针
void test7()
{listint v1 { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,22,1 };for (listint::iterator it v1.begin(); it ! v1.end();){if (*it % 2 0){v1.erase(it);}else{it;}}cout v1;
}
int main()
{//test1();//test2();//test3();//test4();//test5();//test6();test7();return 0;
} vector的erase原型 iterator erase (const_iterator position);
iterator erase (const_iterator first, const_iterator last); STl的vector返回一个迭代器指向被函数调用删除的最后一个元素后面元素的新位置。如果操作删除序列中的最后一个元素则这是容器的末端。 所以标准的写法是
vectorint v1 { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,22,1};for (vectorint::iterator it v1.begin();it! v1.end();){if (*it % 2 0){it v1.erase(it);}else{it;}}cout v1;这样就实时更新了迭代器。 2insert导致的迭代器失效
i,插入元素之后位置的迭代器失效 与删除元素之后位置的迭代器失效的问题本质上是一致的
vectorint v1 { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
vectorint::iterator it v1.begin() 5;
cout *it endl;v1.insert(v1.begin(), 4);
cout *it endl;在运行时报错 由于无法保留原来的迭代器所以直接更新为指向插入元素的迭代器
vectorint v1 { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
vectorint::iterator it v1.begin() 5;
cout *it endl;it v1.insert(v1.begin(), 0);
cout *it endl; ii扩容移动导致的迭代器失效 我们看一段insert的原型
//在pos位置插入对象
iterator insert(iterator pos, const T t)//由于可能需要扩容会发生迭代器失效对内部而言//迭代器pos在扩容前后指向的对象不再相同对外部也是同样的会发生
{if (size() capacity())//需要扩容{int len pos - _start;int Newcapacity capacity() 0 ? 4 : capacity() * 2;reserve(Newcapacity);//改变capacity,不改变size//记录len解决迭代器失效的问题pos _start len;} 通过分析我们发现在insert之前会有一个是否需要扩容的检验如果需要扩容则释放旧空间开辟新空间然后拷贝数据。 在这个过程中如果需要扩容那么原来指向原旧空间的迭代器就失效了如果访问失效的迭代器会出现意想不到的结果。 这个就解释了VS2022封装为什么迭代器。也许VS将迭代器封装为一个类并且有这个类内部有一个判断迭代器是否失效的方法如果我们访问了失效的迭代器就会报错。
二、容器重新分配内存 其实只要是导致容器的重新开辟这一动作时就伴随着迭代器失效。
比如
1std::vector 插入元素导致的重新分配
#include iostream
#include vector int main() { std::vectorint v{1, 2, 3}; auto it v.begin(); // 假设 it 指向第一个元素 1 // 插入元素如果导致重新分配内存it 将失效 v.push_back(4); // 如果 v 的容量不足以容纳新元素它将重新分配内存 // 下面的代码在重新分配后可能会导致未定义行为 // *it 0; // 如果 it 已失效这是未定义行为 // 更好的做法是重新获取迭代器 it v.begin(); // 现在 it 指向新的第一个元素可能是原来的 1也可能是新内存位置上的 1 std::cout *it std::endl; // 输出1 return 0;
}
2std::vector resize 导致的重新分配
#include iostream
#include vector int main() { std::vectorint v{1, 2, 3}; auto it v.begin(); // 假设 it 指向第一个元素 1 // resize 到一个更大的大小如果导致重新分配内存it 将失效 v.resize(10); // 如果 v 的容量不足以容纳 10 个元素它将重新分配内存 // 下面的代码在重新分配后会导致未定义行为 // *it 0; // 如果 it 已失效这是未定义行为 // 更好的做法是重新获取迭代器 it v.begin(); // 现在 it 指向新的第一个元素原来的 1 或新内存位置上的元素 std::cout *it std::endl; // 输出1 return 0;
} 这两个操作都导致了容器的重新开辟也就是 释放旧空间开辟新空间进行容量调整的过程所以造成迭代器失效。 三、避免迭代器失效 在实际应用中我们要避免迭代器失效就需要理解常见的错误及原理养成良好的变成习惯形成风格这样才能在最大程度上减少错误 目录
一、插入/删除元素
1erase导致删除位置之后的迭代器失效 vector的erase原型
2insert导致的迭代器失效
i,插入元素之后位置的迭代器失效
ii扩容移动导致的迭代器失效
二、容器重新分配内存
1std::vector 插入元素导致的重新分配
2std::vector resize 导致的重新分配
三、避免迭代器失效 完~
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