Cpp：迭代器iterator

除了使用下标访问vector对象的元素外，还有另一种方式：迭代器（iterator）。标准库为每一种容器（包括 vector）定义了一种迭代器类型，现代的C++程序更倾向于使用迭代器，即使支持下标操作的容器也是如此，如 vector。在第11章会详细介绍迭代器。

1、容器的iterator类型

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每种容器都定义了自己的迭代器类型，如vector：

vector::iterator iter;

同一术语 iterator 往往表示两个不同的事物，一般来说是指 迭代器 的概念；而具体而言时是指由容器定义的iterator类型，如vector。

2、begin和end操作

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每种容器都定义了一对名为 begin 和 end 的函数，用于返回迭代器。容器不为空时，begin 返回的是容器的第一个元素：

vector::iterator iter = intv.begin();

iter 指向的是 intv[0]。

end 返回的迭代器指向的是vector的 末端的下一个，通常称为 超出末端迭代器（off-the-end iterator），它指向一个不存在的元素，如果vector为空，则begin和end返回的迭代器相同。

end只是起一个哨兵（sentinel）的作用，表示已处理完所有元素。

3、vector迭代器的自增和解引用运算等

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• 自增操作 ++：表示向前移动迭代器，指向下一个元素。可以结合 int 的自增理解：对于 int 类型来说，表示 “加1”，而对容器来说，是“下移一个位置”。如果当前迭代器指向第一个元素，则 ++iter 表示指向第二个元素。

• 解引用操作 *：可以用来访问迭代器所指向的元素

    *iter = 0;
  

  如果迭代器当前指向第一个元素，则上述程序表示：intv[0] = 0。

• ==, != 可以用来比较两个迭代器

3、示例

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#include 
#include 

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
using std::vector;

int main()
{

    vector intv;    //这是空vector，没有元素

    for (vector::size_type i = 0; i != 10; ++i) {
        intv.push_back(i);    //ok:动态增加
    }    //添加元素 0-9

    for (vector::iterator iter = intv.begin(); iter != intv.end(); ++iter){
        cout << *iter <<",";
        *iter = 1;    //改变vector的值
    }    //跟下面的可以达到相同的效果

    cout << endl;

    for (vector::size_type i = 0; i != intv.size(); ++i) {
        cout<< intv[i] << ",";
    }

    return 0;
}

输出结果

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,

4、const_iterator

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前面的 vector::iterator 可以用来改变元素的值，每个容器还定义了一种只能读取元素但不能改变值得iterator类型：const_iterator。

跟普通的iterator类型的区别在于：普通iterator类型解引用时得到的是非const引用，而const_iterator解引用时，得到的是const引用。

for (vector::const_iterator iter = intv.begin(); iter != intv.end(); ++iter){
    cout << *iter <<",";    //ok
    *iter = 0;                //error
}

不能把 const_iteraor 与const iterator 混淆。

vector nums(10);
const vector::iterator citer = nums.begin();
*citer = 1;    //ok
++citer;    //error：不能改变迭代器的值

const_iterator 可以用于 const vector 和非 const vector。但由于不能改变值，const iterator 基本没什么用:

const vector nines(10, 9);        //这样定义的nines的元素不能被改变
const vector::iterator citer = nines.begin();    //ok
vector::const_iterator iter = nines.begin();
*iter = 1;    //error：*iter是const
++iter;        //ok

vector::const_iterator //不能改变容器的值
const vector::iterator //不能改变迭代器的值

5、迭代器的算术运算

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除了一次移动一个元素之外，迭代器还支持其他算术操作

• iter +(-) n：产生一个新的迭代器，其位置在iter之前（加）或之后（减）的位置。但是加减后的位置还必须是指向vector中的某个元素，或末端的下一个；
• iter1 - iter2：计算两个迭代器间的距离，该距离是 difference_type 的 signed 类型的值，类似于 size_type 也是由vector定义。iter1 和 iter2 必须都指向同一个vector容器，或末端的下一个；

下面语句可直接定位vector中间元素

vector::iterator mid = intv.begin() + intv.size()/2;

任何改变vector长度的操作都会使已存在的迭代器失效。例如调用 push_back 之后，迭代器所指向的元素将会改变。

END.

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