迭代器的失效問題：對容器的操作影響了元素的存放位置，稱為迭代器失效。
失效情況：
- 當容器調用
erase()方法后，當前位置到容器末尾元素的所有迭代器全部失效。 - 當容器調用
insert()方法后，當前位置到容器末尾元素的所有迭代器全部失效。 - 如果容器擴容，在其他地方重新又開辟了一塊內存。原來容器底層的內存上所保存的迭代器全都失效了。
一、序列式容器
序列式容器（如 vector, deque）的迭代器失效示例如下：
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
int main() {
vector<int> q{ 1,2,3,4,5,6 };
// 在這里想把大於2的元素都刪除
for (auto it = q.begin(); it != q.end(); it++) {
if (*it > 2)
q.erase(it); // 這里就會發生迭代器失效
}
// 打印結果
for (auto it = q.begin(); it != q.end(); it++) {
cout << *it << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
使用 VS2019 運行什么也沒打印就退出了進程。調試發現在 vector 源碼內的_Vector_const_iterator& operator++()引發了異常：讀取訪問權限沖突，表明迭代器在執行++操作時報錯，因為已經失效的迭代器不能再進行自增運算了。
迭代器失效的原因是：因為 vetor、deque 使用了連續分配的內存，erase操作刪除一個元素導致后面所有的元素都會向前移動一個位置，這些元素的地址發生了變化，所以當前位置到容器末尾元素的所有迭代器全部失效。
解決方法是利用erase方法可以返回下一個有效的 iterator，所以代碼做如下修改即可：
// 在這里想把大於2的元素都刪除
for(auto it=q.begin();it!=q.end();)
{
if(*it>2)
{
it=q.erase(it); // 這里會返回指向下一個元素的迭代器，因此不需要再自加了
}
else
{
it++;
}
}
二、鏈表式容器
對於鏈表式容器(如 list)，刪除當前的 iterator，僅僅會使當前的 iterator 失效，這是因為 list 之類的容器，使用了鏈表來實現，插入、刪除一個結點不會對其他結點造成影響。只要在 erase 時，遞增當前 iterator 即可，並且 erase 方法可以返回下一個有效的 iterator。
方式一：遞增當前 iterator
for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
(*iter)->doSomething();
if (shouldDelete(*iter))
cont.erase(iter++);
else
iter++;
}
方式二：通過 erase 獲得下一個有效的 iterator
for (iter = cont.begin(); iter != cont.end();)
{
(*it)->doSomething();
if (shouldDelete(*iter))
iter = cont.erase(iter); //erase刪除元素，返回下一個迭代器
else
++iter;
}
三、關聯式容器
對於關聯容器(如 map, set,multimap,multiset)，刪除當前的 iterator，僅僅會使當前的 iterator 失效，只要在 erase 時，遞增當前 iterator 即可。這是因為 map 之類的容器，使用了紅黑樹來實現，插入、刪除一個結點不會對其他結點造成影響。erase 迭代器只是被刪元素的迭代器失效，但是返回值為 void，所以要采用erase(iter++)的方式刪除迭代器。
for (iter = cont.begin(); it != cont.end();)
{
(*iter)->doSomething();
if (shouldDelete(*iter))
cont.erase(iter++);
else
++iter;
}
//測試錯誤的Map刪除元素
void mapTest()
{
map<int, string> dataMap;
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
string strValue = "Hello, World";
stringstream ss;
ss<<i;
string tmpStrCount;
ss>>tmpStrCount;
strValue += tmpStrCount;
dataMap.insert(make_pair(i, strValue));
}
cout<<"MAP元素內容為："<<endl;
map<int, string>::iterator iter;
for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++)
{
int nKey = iter->first;
string strValue = iter->second;
cout<<strValue<<endl;
}
cout<<"內容開始刪除："<<endl;
//刪除操作引發迭代器失效
for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();iter++)
{
int nKey = iter->first;
string strValue = iter->second;
if (nKey % 2 == 0)
{
dataMap.erase(iter); //錯誤
}
/* cout<<iter->second<<endl;*/
}
}
解析：dataMap.erase(iter)之后，iter 就已經失效了，所以 iter 無法自增，即iter++就會出bug。解決方案，就是在 iter 失效之前，先自增。
void mapTest()
{
map<int, string> dataMap;
for (int i = 0; i < 100; i++)
{
string strValue = "Hello, World";
stringstream ss;
ss<<i;
string tmpStrCount;
ss>>tmpStrCount;
strValue += tmpStrCount;
dataMap.insert(make_pair(i, strValue));
}
cout<<"MAP元素內容為："<<endl;
map<int, string>::iterator iter;
for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); iter++)
{
int nKey = iter->first;
string strValue = iter->second;
cout<<strValue<<endl;
}
cout<<"內容開始刪除："<<endl;
for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end();)
{
int nKey = iter->first;
string strValue = iter->second;
if (nKey % 2 == 0)
{
dataMap.erase(iter++);
auto a = iter;
}
else {
iter ++;
}
}
}
解析：dataMap.erase(iter++);這句話分三步走，先把 iter 傳值到 erase 里面，然后 iter 自增，然后執行 erase，所以 iter 在失效前已經自增了。
map 是關聯容器，以紅黑樹或者平衡二叉樹組織數據，雖然刪除了一個元素，整棵樹也會調整，以符合紅黑樹或者二叉樹的規范，但是單個節點在內存中的地址沒有變化，變化的是各節點之間的指向關系。
所以在 map 中為了防止迭代器失效，在有刪除操作時，常用如下方法：
for (iter = dataMap.begin(); iter != dataMap.end(); )
{
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++) 這樣也行
}else
{
iter++;
}
}
參考：