Question

我发现这个C ++代码：

vector<int> a;
a.push_back(1);
a.push_back(2);
vector<int>::iterator it = a.begin();
a.push_back(4);
cout << *it;

打印一些大的随机数;但如果你在第3行和第4行之间添加a.push_back(3)，它将打印1.你能解释一下吗？

Answer 1

用更谨慎的措辞编辑

是的，调整向量大小可能会使指向向量的所有迭代器无效。

通过在内部分配存储数据的数组来实现向量。当向量增长时，该数组可能会用完空间，当它出现时，向量会分配一个更大的新数组，将数据复制到该数组，然后删除旧数组。

因此，指向旧内存的旧迭代器不再有效。但是，如果向量向下（例如通过pop_back()），则使用相同的数组。数组永远不会自动缩小尺寸。

避免这种重新分配（和指针失效）的一种方法是首先调用vector::reserve()，留出足够的空间以便不需要复制。在您的情况下，如果您在第一次a.reserve(3)操作之前调用push_back()，那么内部数组将足够大，以便可以执行push_back而无需重新分配数组，并且所以你的迭代器将保持有效。

Answer 2

向量迭代器仅在向量执行重新分配时失效。

对push_back(4)的调用导致向量分配新的内存块 - 这是导致迭代器的原因失效。当您还使用push_back(3)时，不会对push_back(4)执行重新分配，因此迭代器仍然有效。

Answer 3

是的，任何可能改变向量大小的操作都会使迭代器失效。

修改：包括减少容器大小的操作（例如erase()，resize()）。 erase()不会使所有迭代器无效，但它会使引用已擦除元素之后的任何点的任何迭代器无效。 resize()是根据insert()和erase()定义的，因此具有相同的潜力。

Answer 4

迭代器失效的规则特定于容器。

现在，无效可能有2个含义：

无效=超出[begin，end]
无效=指向与原始对象不同的对象

如您所见，第二个更为严格：

std::vector<int> myVector;
myVector.push_back(0);
myVector.push_back(1);

std::vector<int>::iterator it = myVector.begin(); // it points to 0
myVector.erase(it); // it points to 1
myVector.erase(it); // it == myVector.end()

在这种情况下，它是'有效'的，因为它始终在包含范围[开始，结束]，因此可以安全地用于myVector上的任何操作。另一方面，表达式（* it）不断变化：首先它返回0，然后是1，然后它有未定义的行为......

一般来说，人们宁愿谈论第二个要求，而使迭代器无效只是意味着（*它）可能不会产生与以前相同的结果。

既然如此，有几种方法可以使Vector上的迭代器无效（实际上，它是STL不太稳定的结构）。

在添加元素期间：

如果myVector.size（）== myVector.capacity（），这可能会触发重新分配（1），因为检查这是容易出错的，我们通常认为任何添加都会使迭代器无效
如果你想“挑剔”并且知道没有触发重新分配，那么你仍然需要担心insert。插入元素会使指向当前位置和所有后续位置的迭代器无效，因为元素向向量的一端移向向量的末尾。

删除元素期间：

即使缓冲区现在比需要的大得多，也没有重新分配。但是，可以使用 shrink to fit idiom（2）强制执行此操作。
指向已删除元素的所有迭代器都将失效。特别是，之前的'end'迭代器现在超出了[begin，end]范围，并且不能在STL算法中安全使用。例如。

（1）std :: vector的内部结构是T的数组，这是因为与C程序兼容（使用＆amp; myVector.front（）作为数组的地址），因为它保证连续性和最小空间开销（即，向量自身数据占用的空间量与对象占用的空间量）

在任何时候，您都可以使用.capacity（）方法知道矢量可以容纳多少个对象。

如果要插入对象且向量没有必要的容量，则会触发对.reserve（size_t）方法的调用。如果所需的项目数量优于当前容量，则此方法会触发重新分配。

然后向量分配一个新的元素数组（其大小通常为2 * n + 1，其中n是当前容量），将当前数组的元素复制到新数组，丢弃当前数组。

因为它丢弃了当前数组，所以迭代器无效，因为向量迭代器通常是简单的指针（为了提高效率）。

请注意，如果迭代器实现为：对向量的引用+计数，并且解除引用实际上是*（＆amp; m_vector.front（）+ n）重新分配不会使它们失效...但它们会更少高效。

（2）缩小到适合：警告，这会触发元素的COPY并使迭代器无效。

// myVector has 10 elements, but myVector.capacity() == 1000
myVector.swap(std::vector<int>(myVector));

它首先创建一个临时向量，它将根据需要分配尽可能多的内存（最小值取决于库），并复制myVector的元素。然后交换操作从myVector和此副本交换缓冲区，因此myVector现在支持一个具有所需最小内存量的缓冲区。在操作结束时，临时被破坏并且它保存的内存被释放。

Answer 5

为了将来参考，像这样的所有STL类别的花絮都在SGI的网站上：http://www.sgi.com/tech/stl/Vector.html

如果在添加或删除集合后需要迭代器保持有效，请查看另一种集合，如列表。

最好的办法是从集合中识别出你想要的特征矩阵（随机访问等），然后选择合适的容器。

有关起点，请参阅有关Standard_Template_Library容器的维基百科文章。如果您有现金，我强烈推荐Scott Meyer的“有效STL：50种改进您使用标准模板库的具体方法”。

对于缺乏支持链接的抱歉，我在这里是一个新手，并且缺少与多个人发布此信息的声誉。

调整向量大小会使迭代器无效吗？

5 个答案: