一、概念引入:
除了使用下标来访问容器对象的元素外,标准库还提供了另一种访问元素的方法:使用迭代器(Iterators)。
迭代器是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型。
所有的标准库容器都定义了相应的迭代器类型,而只有少数的容器支持下标操作。
因为迭代器对所有的容器都适用,现代 C++ 程序更倾向于使用迭代器而不是下标操作访问容器元素,即使对支持下标操作的vector类型也是这样。(即:尽量使用迭代器访问容器元素。)
二、困惑——迭代器和迭代器类型
最开始的时候容易搞不清楚,原因之一是由于同一个术语iterator往往表示两个不同的事物。
一般意义上指的是迭代器的概念;而具体而言时指的则是由容器定义的具体的iterator类型,如vector
重点要理解的是,有许多用作迭代器的类型,这些类型在概念上是相关的。若一种类型支持一组确定的操作(这些操作可用来遍历容器内的元素,并访问这些元素的值),我们就称这种类型为迭代器。
即:每个容器都定义了一个名为iterator的类型,而这种类型支持(概念上的)迭代器的各种操作。
三、begin 和 end 操作
每种容器都定义了一对命名为begin和end的函数,用于返回迭代器。
如果容器中有元素的话,由begin返回的迭代器指向第一个元素。
由end操作返回的迭代器指向vector的“末端元素的下一个”。表明它指向了一个不存在的元素。(注意:不是最后一个元素!)
由end操作返回的迭代器并不指向vector中任何实际的元素,相反,它只是起一个“哨兵”的作用,表示我们已处理完vector中的所有元素。
四、迭代器的自增和解引用运算
迭代器类型可使用解引用操作符(dereference operator)(*)来访问迭代器所指向的元素。
迭代器使用自增操作符(++)向前移动迭代器指向容器中下一个元素。
从逻辑上说,迭代器的自增操作和int型对象的自增操作类似。对int对象来说,操作结果就是把int型值“加 1”,而对迭代器对象则是把容器中的迭代器“向前移动一个位置”。因此,如果iter指向第一个元素,则++iter指向第二个元素。
由于end操作返回的迭代器不指向任何元素,因此不能对它进行解引用或自增操作。
五、const_iterator
每种容器类型还定义了一种名为const_iterator的类型,该类型只能用于读取容器内元素,但不能改变其值。
当我们对普通iterator类型解引用时,得到对某个元素的非const引用。而如果我们对const_iterator类型解引用时,则可以得到一个指向const对象的引用,如同任何常量一样,该对象不能进行重写。
使用const_iterator类型时,我们可以得到一个迭代器,它自身的值可以改变,但不能用来改变其所指向的元素的值。可以对迭代器进行自增以及使用解引用操作符来读取值,但不能对该元素赋值。
不要把const_iterator对象与const的iterator对象搞混淆了。声明一个const迭代器时,必须初始化迭代器。一旦被初始化后,就不能改变它的值:
1 vector<int> nums(10); // nums is nonconst
2 const vector<int>::iterator cit = nums.begin();
3 *cit = 1; // ok: cit can change its underlying element
4 ++cit; // error: can't change the value of cit
const_iterator对象可以用于const vector或非const vector,因为不能改写元素值。const迭代器这种类型几乎没什么用处:一旦它被初始化后,只能用它来改写其指向的元素,但不能使它指向任何其他元素。
1 const vector<int> nines(10, 9); // cannot change elements in nines
2 // error: cit2 could change the element it refers to and nines is const
3 const vector<int>::iterator cit2 = nines.begin();
4 // ok: it can't change an element value, so it can be used with a const vector<int>
5 vector<int>::const_iterator it = nines.begin();
6 *it = 10; // error: *it is const
7 ++it; // ok: it isn't const so we can change its value
8
9
10 // an iterator that cannot write elements
11 vector<int>::const_iterator
12 // an iterator whose value cannot change
13 const vector<int>::iterator
六、迭代器的算术操作
inter + n
inter - n
这样做将产生一个新的迭代器,其位置在iter所指元素之前(加)或之后(减)n个元素的位置。加或减之后的结果必须指向iter所指容器对象中的某个元素,或者是容器对象末端的下一个元素。加/减的值的类型应该是容器的size_type或difference_type类型。
inter1 - inter2 (注意:这里没有inter1 + inter2, 两个迭代器对象相加是未定义的!很有可能会产生编译错误!)
该表达式用来计算两个迭代器对象的距离,该距离是名为 difference_type 的signed类型size_type的值,这里的difference_type是signed类型,因为减法运算可能产生负数的结果。该类型可以保证足够大以存储任何两个迭代器对象间的距离。iter1与iter2两者必须都指向同一容器对象中的元素,或者指向容器对象末端之后的下一个元素。
任何改变vector长度的操作都会使已存在的迭代器失效。例如,在调用push_back之后,就不能再依赖指向vector的迭代器的值了。
原文链接: https://www.cnblogs.com/yshl-dragon/archive/2013/03/14/2959366.html
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