C++初阶学习第八弹--深入解析vector的使用-CSDN博客
C++初阶学习第九弹-----vector的模拟实现-CSDN博客
目录
[2.1 迭代器失效 ------ 扩容导致的野指针](#2.1 迭代器失效 ------ 扩容导致的野指针)
[2.2迭代器失效 ------ 迭代器指向的位置意义发生改变](#2.2迭代器失效 ------ 迭代器指向的位置意义发生改变)
[编辑三. erase迭代器失效](#编辑三. erase迭代器失效)
一.前言
近期我们学习了vector的模拟实现和一些使用方法,接下来我们学习了解vector的迭代器的失效问题。
二.迭代器失效的本质
迭代器失效:实际就是迭代器底层对应指针所指向的空间被销毁了,而使用一块已经被释放的空间,造成的后果是程序崩溃(即如果继续使用已经失效的迭代器,程序可能会崩溃)。具体的可以用一下三步来说明:
[1]迭代器的本质就是指针,迭代器失效就是指针失效。
[2]指针失效:指针指向的空间是非法的。
[3]指针指向非法空间:指向了被释放的空间 或者 越界访问 。
2.1 迭代器失效 ------ 扩容导致的野指针
错误示范:
cpp
void insert(iterator pos, const T& x)
{
//检测参数合法性
assert(pos >= _start && pos <= _finish);
//检测是否需要扩容
if (_finish == _end_of_stoage)
{
size_t newcapcacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
reserve(newcapcacity);
}
//挪动数据
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *(end);
end--;
}
//把值插进去
*pos = x;
_finish++;
}
修改过的代码:
当我们进行尾插的时候,如果空间不够了,会进行reserve扩容,扩容之后_finish和_start都会进行改变,pos就成为了野指针,改变的方法也很简单,在扩容之前记录一个_start和pos的相对位置。
等到扩容之后再重新更新pos的位置。
cpp
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
//扩容
if (_finish == _end_of_storage)
{
size_t len= pos - _start;
reserve(capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2);
pos = _start + len;
}
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *end;
end--;
}
*end = x;
_finish++;
return pos;
}
2.2迭代器失效 ------ 迭代器指向的位置意义发生改变
cpp
void test2()
{
xas_vector::vector<int> v1;
v1.Push_back(1);
v1.Push_back(2);
v1.Push_back(3);
v1.Push_back(4);
v1.Push_back(5);
v1.Push_back(6);
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << " ";
}
cout << endl;
xas_vector::vector<int>::iterator it = v1.begin();
while (it != v1.end())
{
if (*it % 2 == 0)
{
v1.insert(it, 20);
it++;
}
it++;
}
for (auto ch : v1)
{
cout << ch << " ";
}
cout << endl;
}
it是指向原空间的,当insert插入要扩容时,原空间的数据拷贝到新空间上,但这也就意味着旧空间全是野指针,而it是一直指向旧空间的,随后遍历it时就非法访问野指针,也就失效了。形参的改变不会影响实参,即使你内部pos指向改变了,但是并不会影响我外部的it。
有人觉得提前reserve开辟足够大的空间即可避免发生野指针的现象,但是又会出现一个新的问题,我们看下图:
修改方法:给insert函数加上返回值即可解决,返回指向新插入元素的位置
cpp
iterator insert(iterator pos, const T& x)
{
//检测参数合法性
assert(pos >= _start && pos <= _finish);
//检测是否需要扩容
/*扩容以后pos就失效了,需要更新一下*/
if (_finish == _end_of_stoage)
{
size_t n = pos - _start;//计算pos和start的相对距离
size_t newcapcacity = capacity() == 0 ? 4 : capacity() * 2;
reserve(newcapcacity);
pos = _start + n;//防止迭代器失效,要让pos始终指向与_start间距n的位置
}
//挪动数据
iterator end = _finish - 1;
while (end >= pos)
{
*(end + 1) = *(end);
end--;
}
//把值插进去
*pos = x;
_finish++;
return pos;
}
三. erase迭代器失效
当进行指定位置删除时,最终返回的是删除元素的位置,当我们访问这个位置的时候,如果删除元素后面还有值,那么就会往前挪,我们就能访问到元素,但是当删除位置pos位于最后一个元素时,删除后我们访问就会访问到begin(),就会越界
正确代码的展示:
cpp
iterator erase(iterator pos)
{
//检查合法性
assert(pos >= _start && pos < _finish);
//从pos + 1的位置开始往前覆盖,即可完成删除pos位置的值
iterator it = pos + 1;
while (it < _finish)
{
*(it - 1) = *it;
it++;
}
_finish--;
return pos;
}
四.vector的迭代器失效总结
一般迭代器失效有两种:
- 扩容、缩容导致野指针式失效
- 迭代器指向的位置意义改变
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