上級

vectorの要素をループ中に削除するとイテレータが無効化されるバグ

std::vectorの要素をfor文の中でeraseしながら、そのままイテレータをインクリメントし続けてしまうバグです。eraseは削除した位置以降の要素を前に詰めるため、単純な++itでは次の要素を読み飛ばしてしまいます。

なぜエラーが出ないのか

出力: 4 1 3 （2番目の偶数4が消えずに残る）

（エラーなし）

C++は何も報告しません。コンパイルも実行も正常に完了するためです

出力: 4 1 3 （2番目の偶数4が消えずに残る）

実際の挙動 — 期待した結果と食い違っている箇所

見つけ方

エラーが出ないので、出力を目で確かめるか、コードを目で追うしかありません。この種の誤りが最も発見が遅れます

このエラーが出る典型パターン

 1  #include <iostream>
 2  #include <vector>
 3  int main() {
 4      std::vector<int> nums = {2, 4, 1, 3};
 5      for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it                                         ) {
                                                                             ^
 6          if (*it % 2 == 0) {
 7              nums.erase(it);
 8          }
 9      }
10      for (int n : nums) std::cout << n << " ";
11      std::cout << std::endl;
12      return 0;
13  }

 1  #include <iostream>
 2  #include <vector>
 3  int main() {
 4      std::vector<int> vals = {6, 8, 1, 5};
 5      for (auto it = vals.begin(); it != vals.end(); ++it                                         ) {
                                                                             ^
 6          if (*it % 2 == 0) {
 7              vals.erase(it);
 8          }
 9      }
10      for (int v : vals) std::cout << v << " ";
11      std::cout << std::endl;
12      return 0;
13  }

 1  #include <iostream>
 2  #include <vector>
 3  int main() {
 4      std::vector<int> nums = {10, 12, 3, 9};
 5      for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it                                         ) {
                                                                             ^
 6          if (*it % 2 == 0) {
 7              nums.erase(it);
 8          }
 9      }
10      for (int n : nums) std::cout << n << " ";
11      std::cout << std::endl;
12      return 0;
13  }

よくある誤解

「イテレータはコンテナの中身が変わっても位置を追いかけてくれる」というのは誤解です。vector::eraseは呼んだ時点でそのイテレータ自身を無効にし、代わりに次の要素を指す新しいイテレータを戻り値として返します。それを使わずに自分でインクリメントすると、1つ余分に読み飛ばしてしまいます。

まとめ

vectorの要素をループ中に削除するとイテレータが無効化されるバグは上級でつまずきやすい項目です。上の3パターンを実際に手で直すと、エラーメッセージのどこを読めばよいかが掴めます。

演習をはじめる

関連するエラー

• 範囲for文で要素をコピーしてしまい変更が反映されないバグfor (int n : nums) のように範囲for文の変数を値（コピー）で受け取っているため、ループの中でnを書き換えても元のvectorの要素は変わらないバグです。
• terminate called after throwing an instance of 'std::out_of_range' の原因と直し方std::vectorの範囲外の要素に .at() でアクセスしたときに、例外std::out_of_rangeが投げられ、それを捕まえずにプログラムが終了してしまうバグです。