什么是迭代器失效？

Question

我看到它引用了很多,但没有明确的答案,究竟是什么.我的经验是使用更高级别的语言,所以我不熟悉集合框架中存在的无效性.

什么是迭代器失效？

为什么会出现？为什么难以处理？

Answer 1

1. 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.

2. 因为做这样的事情是非常自然但是错误的:

   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
   }
   

3. 因为那个错误就在那里？没有编译器错误,没有警告,你输了.你只需要训练得足以观察它们并防止它们.如果你不知道你在做什么,那就是非常阴险的错误.C++的设计理念之一是速度超过安全性.在C++语言设计者看来,运行时检查会导致迭代器失效而不是未指定的行为,因此过于昂贵.

当您迭代数据结构并修改结构本身而不仅仅是其中包含的对象时,您应该处于高度警戒状态.此时,您应该运行文档并检查操作是否非法.

Answer 2

迭代器失效是当一个迭代器类型(对象支持运营商会发生什么++,以及*)不正确地表示其重复所述对象的状态.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

这导致未定义的行为,因为它指向的内存已被OS回收.

但是,这只是一种情况,而且许多其他因素导致迭代器"无效",您必须小心检查正在使用的对象的文档.

Answer 3

当使用迭代器处理的容器在处理过程中其形状发生变化时，就会出现此问题。（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个完整的“另一种蠕虫病毒，我们不会在本页上讨论）。“改变其形状”是指以下类型的突变之一：

• 插入容器（在任何位置）
• 从容器中删除元素
• 任何更改键的操作（在 AssociativeContainer 中）
• 任何改变排序容器中元素顺序的操作。
• 由上述一项或多项组成的任何更复杂的操作（例如将容器分成两个）。

（来自： http: //c2.com/cgi/wiki?IteratorInvalidationProblem）

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