C++ vector迭代器执行insert操作后行为异常问题求解

你遇到的所有诡异现象的核心原因是使用了失效的vector迭代器，C++标准中对vector插入操作的迭代器有效性规则是：

• 若插入后vector的size超过了原capacity，触发内存重分配，则所有指向原vector的迭代器、指针、引用全部失效
• 若未触发内存重分配，插入位置及之后的所有迭代器、指针、引用全部失效

你是在begin()位置插入元素，插入位置之后包含了所有迭代器，因此不管有没有触发内存重分配，你原来的itr在第一次insert调用后就已经失效了，对失效迭代器的解引用、作为参数传给容器操作都属于未定义行为，标准不约束这类操作的结果，任何现象都可能出现。

疑问1解答 #

第一次v1.insert(itr,3)执行完成后，itr已经失效，此时你解引用itr读到1、调用print_vector后解引用读到3，都是未定义行为的表现：
失效迭代器本质上类似野指针，它指向的内存地址可能已经被vector释放归还给内存分配器，后续print_vector执行过程中，临时对象构造、标准输出操作都可能申请使用这块内存，修改了该地址存储的值，才出现了你观察到的数值变化。注意你的print_vector是值传递，拷贝vector的操作本身不会修改原vector的内容，但它的执行过程中的栈操作、堆分配都可能修改失效迭代器指向的内存内容。

疑问2解答 #

第二次调用v1.insert(itr,7)时，你传入的itr早就是失效迭代器，insert接收非法迭代器的行为本身就是未定义行为，因此不会按照你的预期插入到首元素位置，反而会读到非法内存值、向非法位置插入元素，最终输出乱码值131072完全符合未定义行为的表现。

正确修复方案 #

vector::insert方法会返回指向新插入元素的有效迭代器，每次插入后你需要用返回值更新迭代器才能继续使用：

int main() {
    vector<int> v1 = {1,2,2,2,2};
    auto itr = v1.begin();
    print_vector(v1);
    cout<<*itr<<endl;
    itr = v1.insert(itr,3); // 用insert返回值更新迭代器
    cout<<*itr<<endl; // 此时itr有效，指向刚插入的3
    print_vector(v1); 
    cout<<*itr<<endl; // 还是指向3
    itr = v1.insert(itr,7); // 再次更新迭代器
    print_vector(v1); 
    cout<<*itr<<endl; // 指向刚插入的7
    return 0;
}

修改后的代码运行结果完全符合预期，不会出现乱码问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者paolopazzo