Коротко: итератор становится недействительным, потому что при удалении элемента из std::vector все последующие элементы сдвигаются влево, а указатели/итераторы/ссылки на эти элементы (и итератор на удалённый элемент) больше не указывают на корректные объекты — доступ через них приводит к неопределённому поведению.
Почему так происходит (кратко):
- Для контейнера std::vector вызов $v.erase(pos)$ удаляет элемент по позиции $pos$ и копирует/перемещает все элементы справа от $pos$ на одну позицию влево. Итераторы и ссылки на элементы с позиции $pos$ и далее становятся недействительны.
- Если в цикле вы делаете $\text{++it}$ после вызова $\text{v.erase(it)}$, вы используете уже недействительный итератор — UB (ошибка времени выполнения).
Безопасные способы удаления элементов при итерации (с примерами):
1) Использовать итератор, возвращаемый erase
- Самый прямой и безопасный способ при поэлементном проходе:
```cpp
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ) {
if (predicate(*it))
it = v.erase(it); // erase возвращает итератор на следующий элемент
else
++it;
}
```
2) Erase–remove идиома (рекомендуется для массового удаления)
- Эффективно и просто: сначала "перемещает" ненужные элементы в конец с помощью std::remove_if, затем удаляет хвост.
```cpp
v.erase(std::remove_if(v.begin(), v.end(), predicate), v.end());
```
- Сложность обычно линейная $O(n)$ и это избегает многократных сдвигов при последовательных erase.
3) Итерирование по индексам в обратном порядке
- Подходит, если нужна простая логика и мало удалений:
```cpp
for (size_t i = v.size(); i-- > 0; ) {
if (predicate(v[i]))
v.erase(v.begin() + i); // сдвигаются только элементы справа, а мы идём слева
}
```
- Минус: множественные erase в середине — квадратичная сложность в худшем случае.
4) Сбор в новый контейнер (copy_if)
- Надёжно и часто быстрее при большом количестве удаляемых элементов:
```cpp
std::vector out;
out.reserve(v.size());
std::copy_if(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(out), [](const T& x){ return !predicate(x); });
v.swap(out);
```
5) Использовать подходящий контейнер
- Для частых удалений по середине лучше std::list или std::deque, где правила инвалидизации другие (но у каждого контейнера свои нюансы).
Краткие рекомендации:
- Если удаляется множество элементов — используйте erase–remove (std::remove_if + erase).
- Если удаляете во время одного прохода и хотите менять контейнер в процессе — используйте схему с итератором, возвращаемым erase.
- Избегайте инкремента итератора после erase без присвоения результата erase.
Это решает проблему инвалидизации итераторов и предотвращает ошибки времени выполнения.