C++标准库类型迭代器

简介

所有标准库类型都可以使用迭代器，但是其中只有少数几种才同时支持下标运算符，有迭代器的类型都拥有begin()和end()的成员函数：

/*
 * b和e类型相同
 * 1) b: 表示v的第一个元素
 * 2) e: 尾后迭代器, 表示尾元素的下一个位置
 */
auto b = v.begin(), e = v.end();

Tips：如果容器为空，那么begin()和end()返回的都是尾后迭代器。

迭代器类型

就像不知道string或vector的size_type成员到底是什么类型一样，一般情况下我们也不知道（其实是无须知道）迭代器的精确类型。拥有迭代器的标准库类型使用iterator和const_iterator来表示迭代器类型：

// 可读写元素的迭代器
vector::iterator it1;
string::iterator it2;

// 只能读而不能写的迭代器
vector::const_iterator it3;
string::const_iterator it4;

迭代器运算符

1. 普通运算符

Tips：因为end()返回的迭代器类并不实际指向某个元素，所以不能对其进行递增或者解引用的操作。

*iter           // 返回迭代器所指元素的引用
iter->mem       // 解引用迭代器并获取该元素名为mem的成员, 等价于(*iter).mem
++iter          // 令迭代器指向下一个元素
--iter          // 令迭代器指向上一个元素
iter1 == iter2  // 如果两个迭代器指向同一个元素或者是同一个容器的尾后迭代器, 那么相等
iter1 != iter2

2. begin和end运算符

前面我们提到迭代器有begin和end运算符，它们返回的具体类型取决于对象是否是常量。如果对象是常量，那么begin和end返回const_iterator，否则返回iterator。

有时候这种默认的行为并非我们想要，如果对象只需读操作而无需写操作时最好使用常量类型，C++11新标准引入了两个新函数用于返回const_iterator：

vector vi;
auto it = vi.cbegin();  // it的类型是vector::const_iterator

迭代器运算

// 迭代器加上(减去)一个整数仍得到一个迭代器, 指向的新位置与原来相比向前(向后)移动了n个位置, 结果迭代器指向容器内的一个元素或者尾后元素
iter + n
iter - n
iter += n
iter -= n

// 等于两个迭代器的距离, iter2向前移动n个元素后得到iter1
// 返回值是类型为difference_type的带符号整型数
iter1 - iter2
    
// 迭代器的关系运算符
>、>=、<、<=

注意事项

某些对vector对象的操作可能会使迭代器失效

注意push_back()操作会使得vector对象的迭代器失效，因此不要在范围for循环中向vector对象添加元素，因为范围for循环中预存了end()的值。