尝试擦除以前保存的迭代器时“向量擦除迭代器超出范围”答案

【问题标题】："Vector erase iterator outside range" when trying to erase a previously saved iterator尝试擦除以前保存的迭代器时“向量擦除迭代器超出范围”
【发布时间】：2021-10-15 10:38:43
【问题描述】：

在我的项目中，我正在尝试创建一个向量并保存一个迭代器，该迭代器指向向量的某个元素，稍后我可能想要删除这些元素。与此同时，新元素将被添加到向量中，在添加一些元素后，我想删除从向量中保存的迭代器。

这是我尝试做的：

std::vector<foo> vec;
vec.push_back(foo());
std::vector<foo>::iterator it = vec.begin();

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    vec.push_back(foo());
}

vec.erase(it);

但是这样做会出现执行错误，提示“向量擦除迭代器超出范围” 为什么这种方法是错误的？我怎样才能做到正确？

【问题讨论】：

使用索引而不是迭代器。（顾名思义，迭代器用于迭代。它们不是通用指针。）

标签： c++ iterator stdvector

【解决方案1】：

是的，因为您的代码调用了未定义的行为。

向向量中添加项会使所有迭代器失效，使用失效的迭代器会导致未定义的行为。

原因是向量项有一些保留的内存。当此内存不足以容纳新项目时，将分配新的内存片段并将内容复制到新位置。然后释放旧的内存片段。老迭代器仍然指向刚刚释放的老地方。

在文档中您可以找到：

std::vector<T,Allocator>::push_back - cppreference.com

如果新的size() 大于capacity()，则所有迭代器和引用（包括过去的迭代器）都将失效。否则只有过去的迭代器无效。

要解决问题（并使代码更快），您可以reserve 给定数量的项目所需的空间量。

【讨论】：

【解决方案2】：

当大小超过保留容量时，向量迭代器在重新分配时失效。由于您没有执行vec.reserve(10)，因此任何push_back 都可能使it 无效。

请注意，.reserve 本身可能会导致重新分配，因此必须在 it 初始化之前进行。

【讨论】：

【解决方案3】：

这个例子会告诉你会发生什么，你添加到向量中的元素越多，它需要的内存就越多。向量将“增长”并在内存中移动元素。（这也是为什么调用 reserve 可以加快您的代码，但这是另一回事）

#include <vector>
#include <iostream>

struct foo {};

int main()
{

    std::vector<foo> vec;
    vec.push_back(foo());
    std::vector<foo>::iterator it = vec.begin();

    auto capacity = vec.capacity();

    for (int i = 0; i < 20; i++)
    {
        std::cout << "iteration " << i << ", size = " << vec.size() << ", capacity = " << vec.capacity() << "\n";
        vec.push_back(foo());
        if (capacity != vec.capacity())
        {
            std::cout << "vector memory has been reallocated, all iterators are no longer valid\n";
            capacity = vec.capacity();
        }
    }

    //vec.erase(it);
}

【讨论】：