1. 问题背景
在C++编程中，使用迭代器遍历容器数据是常见的做法。但有时却会出现“迭代器已经过期”的错误提示，这是由于迭代器失效所导致的。因此，在C++程序开发过程中时常会遭遇这种问题，需要开发人员进行处理。
2. 什么是迭代器
首先，让我们来简单了解一下迭代器是什么。迭代器是C++ STL库里的一个重要概念,它实际上就是一个指向容器内数据的指针，具有遍历容器内元素的功能，即可以对容器中的元素进行遍历、查找、删除、修改等操作，而且可以在要遍历数据结构的任意位置操作数据。
3. 什么是迭代器失效
当容器中的元素被移除或添加时，迭代器可能会失效。迭代器失效是指该迭代器所指向数据已被删除或移动了，所以迭代器在后续的操作中可能会指向不确定的内存位置，这样程序就会出现不可预料的错误，如程序崩溃等。因此需要对这种问题进行处理。
4. 解决方案
4.1 使用erase函数
如果我们在遍历容器时需要对容器中的元素进行删除操作，那么就需要在删除元素后更新迭代器。C++ STL库提供了一个erase函数用于删除容器中的元素，erase的返回值是一个迭代器，它指向下一个元素的位置。因此，在使用erase函数后，需将迭代器重新赋值为erase的返回值。
#include
#include
using namespace std;
int main(){
vector vec;
for(int i=0;i<5;i++){
vec.push_back(i);
}
for(vector::iterator it=vec.begin();it!=vec.end();){
if((*it)%2==0){
it=vec.erase(it);
}else{
it++;
}
}
return 0;
}
在上例中，我们首先创建了一个名为vec的vector容器，然后利用一个for循环语句向容器中插入了5个整数。接着使用迭代器it遍历vec中的所有元素，如果vec中元素可以被2整除，则删除该元素，并更新迭代器it的值。最后，程序将输出由变动后的vec中的元素组成的容器。需要注意的是，使用迭代器it来遍历容器是更为安全的做法。
4.2 使用assign函数
除了使用erase函数外，我们还可以使用assign函数解决迭代器失效问题。assign函数是vector中提供的函数，可以同时为其中的所有元素赋值，并重设其大小。在调用assign函数时，容器中所有的元素将被删除或更改，而迭代器也会失效。因此，在处理完容器后，需重新生成迭代器。
#include
#include
using namespace std;
int main(){
vector vec;
for(int i=0;i<5;i++){
vec.push_back(i);
}
vec.assign(3,1);
vector::iterator it=vec.begin();
while(it!=vec.end()){
cout<<*it<<" ";
it++;
}
return 0;
}
在上例中，我们先创建一个名为vec的vector容器，将数字1、2、3、4、5插入到vec之中。接着调用assign函数，将vec的大小重设为3个，并用1来填充容器。之后重新生成迭代器it，并输出vec中的元素。通过运行结果可以看出，程序正确输出了vec中的元素。
4.3 使用复制操作
当需要更改vector对象中的元素时，我们可以复制vector到一个新对象中并在新对象上进行操作。然后，可以将新对象复制回原始对象并更新迭代器。这种方式虽然看起来有些麻烦，但它可以确保容器中所有的迭代器都不会失效。
#include
#include
using namespace std;
int main(){
vector vec;
for(int i=0;i<5;i++){
vec.push_back(i);
}
vector tmp=vec;
for(vector::iterator it=tmp.begin();it!=tmp.end();it++){
if((*it)%2==0){
tmp.erase(it);
}
}
vec=tmp;
vector::iterator it=vec.begin();
while(it!=vec.end()){
cout<<*it<<" ";
it++;
}
return 0;
}
在上例中，我们首先创建了一个名为vec的vector容器，接着，在tmp中复制了vec的全部元素。然后在tmp上，我们遍历所有元素，并用迭代器it来访问元素，如果满足条件，则从tmp中删除该元素。删除结束后，我们将tmp复制回vec中，并重新生成迭代器it，并输出vec中的元素。
5. 总结
迭代器失效问题是C++程序开发中常见的问题，若没有正确处理迭代器失效，将会在程序运行中出现各种难以预料和解决的问题。本文介绍了三种解决方案，其中erase函数和复制操作是应用最为广泛的解决方法。当遭遇迭代器失效问题时，应当根据具体情况采取切实可行的方法以确保程序能够正常运行。