[C++] 迭代器

目录

1. 概念

2. 类型

3. begin()和end()函数

3.1 cbegin()和cend()函数

3.2 rbegin()和rend()、crbegin()和crend()函数（不支持forward_list容器）

4. 迭代器的运算符

5. 迭代器的运算

6. 特殊的迭代器

6.1 插入迭代器

6.2 流迭代器

6.3 反向迭代器

6.4 移动迭代器 

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1. 概念

迭代器(iterator)：一种访问string对象以及容器中的元素的类型，不必拘泥于迭代器概念本身，或它到底是容器定义的迭代器类型还是一种对象，只需要理解它的操作是用来访问string对象以及容器里的元素的。其类似于指针。

2. 类型

vector vint;
vector::iterator iit;    //读写类型
vector::const_iterator icit;   //只读类型
vector::reverse_iterator reit;    //反向迭代器
vector::const_reverse_iterator reit;    //反向只读迭代器

迭代器的类型是：

1. 容器<类型>::iterator 迭代器名; ——读写类型
2. 容器<类型>::const_iterator 迭代器名; ——只读类型
3. 容器<类型>::reverse_iterator 迭代器名; ——反向迭代器
4. 容器<类型>::const_reverse_iterator 迭代器名; ——反向只读迭代器

3. begin()和end()函数

有迭代器的类型同时拥有返回迭代器的成员函数：begin()和end()函数，它们的返回值就是迭代器类型iterator，所以我们可以使用begin()和end()函数来对容器和string对象的元素进行遍历。begin()指向的是容器的第一个元素，比如：vector就是下标为0的元素，end()指向的是最后一个元素的下一个元素，比如：vector里有10个元素，end()就是指向下标为10的元素，注意：这个元素的值是未知的，未定义的，只是用来表示遍历到了头而已。

vector vint;
for(auto it=vint.begin();it!=ving.end();it++)
{
    cout<<*it<

为什么begin()要指向开头第一个元素，而end()要指向末尾最后一个元素的下一个呢？

因为：方便判断，左闭合范围

begin()==end()：意味着容器里没有元素

begin()+1==end()：意味着容器里只有一个元素

begin()+1

3.1 cbegin()和cend()函数

cbegin()函数和cend()函数是C++11的新标准，与begin()和end()的区别是，cbegin()和cend()返回的是const_iterator类型。就是用来，1.避免在循环体中做出了对元素修改的操作，2.当容器中所储对象是常量，则也只能使用这种类型。

3.2 rbegin()和rend()、crbegin()和crend()函数（不支持forward_list容器）

rbegin()和rend()返回的是reverse_iterator类型。同理还有crbegin()和crend()函数。注意：当迭代器是反向迭代器时，对迭代器进行的运算符操作也是反向的，如++操作，会返回指向容器的上一个元素。

4. 迭代器的运算符

*iterator	获取迭代器所指容器的元素
iterator->item	解引用，获取该元素名为item的成员，等价于(*iterator).item
++iterator	下一个元素
--iterator	上一个元素，forward_list不支持此操作
iterator1==iterator2	判断两个迭代器是否在同一位置
iterator1!=iterator2	判断两个迭代器是否在同一位置

5. 迭代器的运算

iterator+n	迭代器向后移n个位置，n必须是整数
iterator-n	迭代器向前移n个位置，n必须是整数
iterator+=n	迭代器向后移n个位置，iterator=iterator+n，n必须是整数
iterator-=n	迭代器向前移n个位置，n必须是整数
iterator1-iterator2	看iterator1比iterator2领先几个位置，注意，iterator1必须大于iterator2，且返回类型是difference_type
>、>=、<、<=	关系运算，比较两个迭代器的前后位置大小

注意：迭代器的运算里，没有iterator1+iterator2！！！，没有两个迭代器相加的运算。

6. 特殊的迭代器

头文件：#include

6.1 插入迭代器

插入迭代器：这些迭代器被绑定在一个容器上，可用来向容器插入元素

三种插入迭代器：

        1.back_insert_iterator<_container>  (_container：如vector)：使用back_inserter函数创建一个对容器使用push_back进行插入的迭代器

        2.front_insert_iterator<_container> ：使用front_inserter函数创建一个对容器使用push_front进行插入的迭代器

        3.insert_iterator<_container> ：使用inserter函数创建一个使用insert进行插入的迭代器，接受第二个参数，这个参数必须是一个指向给定容器的迭代器。元素会插入到给定迭代器所指向的元素之前，注意：它第二个参数的位置是固定的，不是说在内存里的存储位置固定，是说它会一直指向它所指向的元素。

        此迭代器类型为： insert_iterator<_container>  (_container：如vector)

注意：只有支持相应操作的容器才能使用对应的迭代器！

示例：

list lis={1,2,3,4};
list lis2;

auto it=back_inserter(lis2);

copy(lis.begin(),lis.end(),back_inserter(lis2));          //lis2：1,2,3,4
copy(lis.begin(),lis.end(),front_inserter(lis2));         //lis2：4,3,2,1
copy(lis.begin(),lis.end(),inserter(lis2,lis2.begin());   //lis2：1,2,3,4，因为lis2.begin()==lis2.end()，这里也可以看成指向end()，向end()前插入元素

6.2 流迭代器

流迭代器：流迭代器被绑定到I/O流上，它会将对应的流当作一个元素序列来处理，可用来遍历所关联的I/O流。

两种流迭代器：

        1.istream_iterator  itratorname：输入流迭代器，输入流迭代器允许懒惰求值（第一次绑定的时候，标准库不保证迭代器立即从流中读值，标准库只保证在第一次解引用的之前，读取操作已经完成，一般来说，延迟读取和立即读取没有大区别，但是如果有两个绑定了相同流的不同的迭代器，那么他们两个的读取顺序就很重要了）

操作	含义
istream_iterator in(is);	将输入流is绑定到in输入流迭代器上，迭代器读取类型为T的值
istream_iterator end;	一个空的输入流可以表示为流的尾后位置，eof。
in1 == in2、in1 != in2	in1和in2必须读取相同类型。若都是尾后迭代器或绑定到相同的输入，两者就相等
*in	读取相应的值
++in、in++	有效，且遵循前置和后置递增的规则。

         2.ostream_iterator  itratorname：输出流迭代器，输出流迭代器不允许为空，并不允许指向尾后位置。

操作	含义
ostream_iterator out(os);	out将类型为T的值写到输出流os中
ostream_iterator out(os,d);	out将类型为T的值写出到输出流os中，并且每一个类型为T的值它后面都会添加一个字符串d，d是C风格的字符串(字符串字面值常量/指向"/0"的字符数组指针)
out == val	out和val必须类型相等
*out、++out、out++	不做任何操作，都返回out本身

示例：

	istream_iterator itis(cin);
	istream_iterator end;
	vector vec(itis,end);
	sort(vec.begin(), vec.end());
	ostream_iterator itos(cout);
	copy(vec.begin(), vec.end(), itos);
//输入：0,2,4,1,3;
//输出：0,1,2,3,4;

6.3 反向迭代器

注意：调用泛型算法的时候，如果算法里的迭代器是反向迭代器，那么其返回的迭代器也将是反向迭代器，这意味着后面如果有对这个迭代器的操作，那么将都会按着反向迭代器的操作来进行，这可能会导致预料之外的结果，比如：

序列vec：a b c d , e f g
auto iterator=find(vec.rbegin(),vec.rend(),',');        //反向查找第一个出现‘,’的位置
cout<

使用base()函数可以将反向迭代器转换为普通迭代器，但是其位置会有变化，base后的迭代器指向反向迭代器的所指元素的后一个元素（正序后一个）。 

6.4 移动迭代器