C++迭代器汇总（5种）

通过迭代器既可分离容器与算法，又可连接容器与算法。从容器的角度看，只需提供适当的迭代器，就可以遍历容器中的数据，而不必关心数据将用于何种操作；从算法的角度看，只需要通过迭代器操作数据，不必关心是什么类型的容器。

容器设计者只需要专注于容器的设计，算法设计者只需要专注于算法的设计，这样就可以很好地实现数据结构与算法的分离。

STL提供了五种基本的迭代器：输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机迭代器。本文将针对这五种迭代器进行讲解。

输入迭代器与输出迭代器

输入迭代器和输出迭代器是最基本、要求最低的迭代器，几乎所有的迭代器都具备这两个迭代器的功能。

1) 输入迭代器

输入迭代器（Input Iterator）只能一次一个地向后读取元素，并按此顺序传回元素值。输入迭代器支持对序列进行不可重复的单向遍历。

表1　输入迭代器支持的操作

方法	含义
*itr	读取实际元素
itr->member	读取实际元素的成员
++itr	向前前进一个单位，传回新的位置
itr++	向前前进一个单位，传回旧的位置
itr1==itr/itr!=itr2	判断迭代器是否相等
itr1 =itr2	迭代器赋值
拷贝构造	复制迭代器

输入迭代器只能读取元素一次，迭代器移动到下一个位置后，不能保证之前的迭代器还有效，即执行−−itr不能保证还能读取到原来的元素。

如果有两个输入迭代器 itr1 和 itr2，且有 itr1==itr2，但这并不保证 ++itr1==++itr2，更不能保证 *(++itr1)==*(++itr2)。因此，使用输入迭代器读入的序列不能保证是可重复的。

2) 输出迭代器

输出迭代器（Output Iterator）与输入迭代器相反，其作用是将元素逐个写入容器。

输出迭代器也支持对序列进行单向遍历，当把迭代器移到下一个位置后，也不能保证之前的迭代器是有效的。

表2　输出迭代器支持的操作含义

方法	含义
*itr=val	将元素写入迭代器位置
++itr	向前前进一个单位，传回新的位置
itr++	向前前进一个单位，传回旧的位置
itr1=itr2	迭代器赋值
拷贝构造	复制迭代器

前向迭代器

前向迭代器（Forward Iterator）是输入迭代器和输出迭代器的集合，具有输入迭代器和输出迭代器的全部功能。

前向迭代器支持对序列进行可重复的单向遍历，可以多次解析一个迭代器指定的位置，因此可以对一个值进行多次读写。

前向迭代器去掉了输入迭代器与输出迭代器的一些不确定性，例如，如果有两个前向迭代器 itr1 和 itr2，且有 itr1==itr2，那么 ++itr1==++itr2 一定是成立的。前后两次使用相等的前向迭代器读取同一个序列，只要序列的值在这个过程中没有被改写，就一定会得到相同的结果。

双向迭代器与随机访问迭代器

双向迭代器（Bidirectional Iterator）是在前向迭代器的基础上增加了一个反向操作，即双向迭代器既可以前进，又可以后退，因此它比前向迭代器新增一个功能，可以进行自减操作，如itr−−或者−−itr。

随机访问迭代器（Random Iterator）是在双向迭代器的基础上又支持直接将迭代器向前或向后移动 n 个元素，而且还支持比较运算的操作。因此，随机访问迭代器的功能几乎和指针一样。

表3　随机访问迭代器支持的操作含义

方法	含义
itr[n]	获取索引位置为 n 的元素
itr+=n itr-=n	向前或者向后跳 n 个元素的位置
itr+n	返回 itr 后第 n 个元素的位置
n+itr	返回 itr 后第 n 个元素的位重
itr-n	返回 itr 之前第 n 个元素的位置
itr1-itr2	返回 itr1 与 itr2 之间的距离
itr1<itr2 itr1>=itr2	判断 itr1 是否在 itr2 之前

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