C++ STL迭代器失效問題


一、迭代器失效的類型
a.由於插入元素,使得容器元素整體“遷移”導致存放原容器元素的空間不再有效,從而使得指向原空間的迭代器失效。
b.由於刪除元素使得某些元素次序發生變化使得原本指向某元素的迭代器不再指向希望指向的元素。

二、vector
內部數據結構:數組
隨機訪問每個元素,所需要的時間為O(1)
在末尾增加或刪除元素所需時間與元素數目無關,在中間或開頭增加或刪除元素所需時間隨元素數目呈線性變化。
可動態增加或減少元素,內存管理自動完成,但程序員可以使用reserve()成員函數來管理內存。
vector的迭代器在內存重新分配時將失效(它所指向的元素在該操作的前后不再相同)。

當把超過capacity()-size()個元素插入vector中時,內存會重新分配,所有的迭代器都將失效;否則,指向當前元素以后的任何元素的迭代器都將失效。
當刪除元素時,指向被刪除元素以后的任何元素的迭代器都將失效。
說明:
當插入(push_back)一個元素后,end操作返回的迭代器肯定失效。
當插入(push_back)一個元素后,capacity返回值與沒有插入元素之前相比有改變,則需要重新加載整個容器,此時first和end操作返回的迭代器都會失效。
當進行刪除操作(erase,pop_back)后,指向刪除點的迭代器全部失效;指向刪除點后面的元素的迭代器也將全部失效。

三、deque
內部數據結構:數組
隨機訪問每個元素,所需要的時間為O(1)
在開頭和末尾增加元素所需時間與元素數目無關,在中間增加或刪除元素所需時間隨元素數目呈線性變化。
可動態增加或減少元素,內存管理自動完成,不提供用於內存管理的成員函數。
增加任何元素都將使deque的迭代器失效。在deque的中間刪除元素將使迭代器失效。在deque的頭或尾刪除元素時,只有指向該元素的迭代器失效。
說明:
在deque容器首部或者尾部插入元素不會使得任何迭代器失效。
在其首部或尾部刪除元素則只會使指向被刪除元素的迭代器失效。
在deque容器的任何其他位置的插入和刪除操作將使指向該容器元素的所有迭代器失效。

四、list
內部數據結構:雙向環狀鏈表
不能隨機訪問一個元素。
可雙向遍歷。
在開頭、末尾和中間任何地方增加或刪除元素所需時間都為O(1)
可動態增加或減少元素,內存管理自動完成。
增加任何元素都不會使迭代器失效。刪除元素時,除了指向當前被刪除元素的迭代器外,其它迭代器都不會失效。
說明:
插入操作(insert)和接合操作(splice)不會造成原有的list迭代器失效,這在vector中是不成立的,

因為vector的插入操作可能造成記憶體重新配置,導致所有的迭代器全部失效。
list的刪除操作(erase)也只有指向被刪除元素的那個迭代器失效,其他迭代器不受影響。(list目前只發現這一種失效的情況)

五、slist
內部數據結構:單向鏈表
不可雙向遍歷,只能從前到后地遍歷。
其它的特性同list相似。

六、stack
適配器,它可以將任意類型的序列容器轉換為一個堆棧,一般使用deque作為支持的序列容器。
元素只能后進先出(LIFO)。
不能遍歷整個stack。

七、queue
適配器,它可以將任意類型的序列容器轉換為一個隊列,一般使用deque作為支持的序列容器。
元素只能先進先出(FIFO)。
不能遍歷整個queue。

八、priority_queue
適配器,它可以將任意類型的序列容器轉換為一個優先級隊列,一般使用vector作為底層存儲方式。
只能訪問第一個元素,不能遍歷整個priority_queue。
第一個元素始終是優先級最高的一個元素。

九、set
鍵唯一。
元素默認按升序排列。
如果迭代器所指向的元素被刪除,則該迭代器失效。其它任何增加、刪除元素的操作都不會使迭代器失效。

十、multiset
鍵可以不唯一。
其它特點與set相同。

十一、map
鍵唯一。
元素默認按鍵的升序排列。
如果迭代器所指向的元素被刪除,則該迭代器失效。其它任何增加、刪除元素的操作都不會使迭代器失效。

十二、multimap
鍵可以不唯一。
其它特點與map相同。


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