C++學習隨筆——關聯容器的迭代器失效問題

北宸于烁發表於2024-08-27
C++

常見關聯容器的迭代器失效規則
std::map 和 std::set：

插入元素：
插入新元素不會使任何已有的迭代器失效。你可以在插入新元素後繼續使用所有現有的迭代器。

刪除元素：
刪除某個元素會導致指向該元素的迭代器失效。除此之外，所有指向其他元素的迭代器仍然有效。
如果在遍歷過程中刪除元素，應該小心處理迭代器。通常做法是使用 erase 函式時，將其返回值（下一個有效迭代器）賦給當前迭代器。

點選檢視程式碼 
#include <iostream>
#include <map>

int main() {
    std::map<int, std::string> myMap = {{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}};

    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ) {
        if (it->first == 2) {
            it = myMap.erase(it);  // 刪除後 it 被更新為指向下一個元素的迭代器
        } else {
            ++it;
        }
    }

    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}
點選檢視程式碼 
#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main() {
    std::unordered_map<int, std::string> myMap = {{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}};

    for (auto it = myMap.begin(); it != myMap.end(); ) {
        if (it->first == 2) {
            it = myMap.erase(it);  // 刪除後 it 被更新為指向下一個元素的迭代器
        } else {
            ++it;
        }
    }

    for (const auto& pair : myMap) {
        std::cout << pair.first << ": " << pair.second << std::endl;
    }

    return 0;
}

如何避免迭代器失效問題

在插入操作後：

對於 std::map、std::set，不需要特別處理，插入操作不會使現有迭代器失效。
對於 std::unordered_map 和 std::unordered_set，在插入操作後，如果需要繼續使用迭代器，建議重新獲取或避免頻繁插入操作。

在刪除操作後：

始終使用 erase 返回的迭代器（指向刪除元素後的下一個有效元素）繼續遍歷。不要嘗試使用指向已刪除元素的迭代器。

在遍歷容器時：

如果要在遍歷時修改容器，尤其是刪除操作，確保迭代器的安全性，遵循上面提到的規則。
使用 std::vector 等序列容器時，刪除操作可能導致所有迭代器失效，應特別注意。

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