C++ 什么是迭代器无效？

我看到它引用了很多，但没有明确的答案，究竟是什么。我的经验是使用高级语言，因此我不熟悉集合框架中是否存在无效性

什么是迭代器无效

为什么会出现这种情况？为什么很难处理

迭代器是美化的指针。迭代器失效很像指针失效；这意味着它突然指向垃圾数据

因为这样做是很自然的，但却是错误的：

for(iterator it = map.begin(); it != map.end(); ++it) {
    map.erase(it->first);
    // whoops, now map has been restructured and iterator 
    // still thinks itself is healthy
}

因为那个错误就在那里？没有编译器错误，没有警告，您将丢失。你只需要接受足够好的训练来观察和预防它们。如果你不知道自己在做什么，那就是非常阴险的虫子。C++的设计理念之一是安全性的速度。在C++语言设计者看来，运行迭代器检查会导致迭代器失效而不是未指定的行为太昂贵。

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当您迭代数据结构并修改结构本身时，而不仅仅是其中的对象时，应该保持高度警惕。此时，您可能应该运行文档并检查该操作是否非法。

迭代器无效是指迭代器类型（支持运算符

++

和

*

的对象）不能正确表示其正在迭代的对象的状态时发生的情况。例如：

int *my_array = new int[15];
int *my_iterator = &my_array[2];

delete[] my_array;

std::for_each(my_iterator, my_iterator + 5, ...); // invalid

这会导致未定义的行为，因为它指向的内存已被操作系统回收

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然而，这只是一种情况，许多其他因素会导致迭代器“失效”，因此必须仔细检查所使用对象的文档。

当使用迭代器处理的容器在处理过程中形状发生变化时，就会出现问题。（我们将假设一个单线程应用程序；对可变容器的并发访问是一整罐蠕虫，我们在本页中不会涉及到）。“形状发生变化”是指以下类型的突变之一：

• 插入容器（在任何位置）
• 删除 容器中的元素
• 更改密钥的任何操作（在 关联容器）
• 任何改变操作顺序的操作 已排序容器中的元素
• 还有更复杂的操作吗 由上述一个或多个组成（如拆分容器 一分为二）

（发件人：）

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这个概念实际上相当简单，但副作用可能相当烦人。我想补充一点，这个问题不仅影响C/C++，还影响其他许多低级或中级语言。（在某些情况下，即使它们不允许直接堆分配）

此外，我可能需要更好的解释，我认为这与高级/低级语言无关。我知道你不能在

C.

@NickFreeman中的迭代过程中修改列表，它与高低级别无关。这一切都与执行有关。在C语言中创建一个容器是完全可能的（虽然很复杂），它可以在枚举时进行迭代，只要你保持每个检查的状态。我在语言的体验中从来没有听说过迭代器失效，而不是C++，所以我认为它与低级别/性能相关的问题有关。否则所有的集合都是一样的。这就是为什么我喜欢VisualStudio有调试版本的事实。默认情况下，标准C++容器将检查它们是否在调试版本中有效，帮助找出这些隐藏的错误。@ MooingDuck，您不应该依赖于这种行为。如果你过于执着于令人敬畏的编译器功能，当你转向另一个平台（这可能在将来某个时候发生）时，你会很快被烧死。@RichardJ.RossIII：依赖于？显然不是。但是当我搞砸的时候，有一个额外的保护层是很好的。但是什么样的迭代器实现可以让这种情况发生呢？这不是贫民窟吗？MarkCanlas：这就是C++的工作原理。大多数只能在运行时捕获的错误不需要自动检查；否则，运行时成本在许多情况下都是不可接受的。所以一个“安全”的实现（正如Mooing Duck所描述的）将检查这个错误；一个“快速”的实现不会，也会快得多。在我知道的任何关联容器中，密钥都不能更改。@ MooingDuck，这取决于你认为的“密钥更改”是什么。我可以删除一个键的值，然后为另一个键添加该值，这不是“键更改”吗？仅仅因为容器本身不支持某些东西，并不意味着它不能完成。@RichardJ.RossIII：我相信帖子/链接指的是对密钥本身的实际修改，而不是与所述密钥相关的值。在大多数情况下，修改关联数据需要迭代器失效。修改密钥本身需要（理论上）擦除/重新插入。@MooingDuck再次，不一定。如果我的实现是一个键数组和一个值数组，其中值的索引对应于它的键，那么我可以简单地更改键数组中的值！类似地，如果它是一个键值对数组，没有任何东西表明我不能只更改该对的“键”部分。显然它没有在C++ STL中实现，但它不是不可能的。@ Rig硬j.Rsisiii：我明白你的意思。我的意思是，这会很糟糕，但这与你的观点无关。我甚至可以看出这会使迭代器失效！O.O