概念：C++的一種機制，用來遍歷標準模板庫容器中的元素，是一種"智慧"指標

一、迭代器的特點

• 迭代器是一種智慧指標，具有遍歷複雜資料結構的能力
• 不同的容器有不一樣的內部結構，因此會有一樣的迭代器型別
• 迭代器定義後，並不屬於某一例項容器物件，只要是屬於該迭代器型別的容器型別都可用

迭代器的分類

C++的STL定義了5種迭代器

• 輸入迭代器：提供了對其指向元素的只讀操作以及前++和後++操作符
• 輸出迭代器：提供了對其指向元素的寫操作和++操作符
• 向前迭代器：具有++操作符
• 雙向迭代器：既具有++操作符也具有--操作符
• 隨機訪問迭代器：是一般的迭代器，既可以隨機的實現跳躍跳動，也可以通過指標算術運算來實現跳躍移動
  

二、迭代器的使用

1.原理：迭代器定義之後，可指向指定型別容器內的元素，從而達到訪問容器內元素的能力

2.用法

• 關鍵字interator代表宣告一個迭代器，前面需要指明型別
• 迭代器指向容器的某一位置
• 通過*解引用獲取元素的引用(注：*得到的是元素的引用)。也可用->得到該元素的成員(下面程式碼會介紹)

string s= "HelloWorld";
string::iterator i; //一個string型別的迭代器
for (i = s.begin(); i != s.end(); i++)
{
  cout << *i;
}

3.解引用和成員訪問

注意：訪問成員時，要對迭代器加上()，否則產生的意義不同

(*item).empty(); //正確用法
*item.empty; //錯誤用法

上面程式碼中：第一行是解引用迭代器。而第二種是試圖訪問item中的empty成員，但是item是個迭代器，顯示是錯誤的

三、interator、const_iterator

1.迭代器的核心關鍵字

屬於容器的內部成員，通過作用域限定符::訪問

2.分類

• interator：當我們需要對容器元素進行修改、刪除等操作時或者物件是非常量時使用
• const_iterator：當我們只是遍歷容器元素，而不更改容器元素時或者物件是常量時使用

注意：上面所說的常量是指常量容器，而不是容器內的元素為常量

3.兩者的選擇

建議：如果我們只是簡單的遍歷容器元素或者物件是常量時，一般使用const_iterator比較合適

4.C++11標準：cbegin()、cend()

C++11引進了兩個新函式，分別為cbegin()、cend()，其兩者的功能類似於begin()、end()

C++11標準之前，iterator與const_iterator都使用begin()、end()兩個輔助函式遍歷容器。

C++11標準之後，const_iterator既可以使用可以使用begin()、end()，也可以使用cbegin()、cend()。但是iterator還是隻能使用begin()、end()

vector<int> v;
const vector<int> v2;
auto it1=v.begin(); //v1是vector<int>::iterator型別
auto it2=v2.cbegin();//v2是vector<int>::const_iterator型別

四、reverse_interator、const_reverse_interator

1.概念

標準模板庫容器的逆序迭代器

功能與interator、const_iterator均相同，但是用法不一樣

2.兩者區別

• reverse_interator：與interator相同，改變容器內部元素時使用。只能使用rbegin()、rend()
• const_reverse_interator：與const_iterator相同，只是單純遍歷容器內部元素時使用。能使用rbegin()、rend()、crbegin()、crend()

3.用法

用法的原理與interator、const_iterator是相同的

但是rbegin()、rend()分別指向容器元素的最後一個位置與第一個元素的前一個位置

//for迴圈列印的是3、2、1
 
vector<int> v;
vector<int>::const_reverse_iterator iter;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
for (iter = v.rbegin(); iter != v.rend(); iter++)
    printf("%d\t",*iter);

五、begin()、end()、cbegin()、cend()

4者都是容器的成員函式

cbegin()與cend()與begin()和end()原理相同，下面只介紹begin()與end()

1.概念：begin()、end()代表容器的特殊位置，分別為元素的第一個位置與最後一個元素的下一個位置

下面比如是vector的一個模型，則begin()、end()分別代表一下位置

2.為什麼要這樣設計？

• begin()：我們在遍歷容器的元素的時候，一般要獲取該元素的首元素，因此設計bengin()
• end()：當我們用迭代器遍歷容器的時候，一般需要結束條件(如遍歷到最後一個元素)，但是遍歷到最後一個元素時又不能捨棄它，因此將最後一個元素的下一位置作為結束標誌

六、rbegin()、rend()、crbegin()、crend()

這四者的原理與begin()、end()、cbegin()、cend()是相同的，也都是容器的成員函式

但是rbegin()、rend()分別代表最後一個元素與第一個元素的前一個位置

七、迭代器的運算

說明：迭代器的運算子一般都是對迭代器所指元素的位置進行比較，返回的是比較結果或者改變迭代器的位置

迭代器沒有+運算

例如有迭代器iter，iter1,iter2

*iter 返回迭代器所指元素的引用
iter->data 代表當前所指位置處元素的的指標，可以訪問其函式或成員，等價於(*iter).data
++iter 令迭代器指向容器的下一個元素
--iter 令迭代器指向容器的前一個元素
iter1==iter2 判斷兩個迭代器的位置是否相同
iter1！=iter2 同上
>、>=、<、<= 同上

iter + n 改變迭代器的位置
iter - n 同上
iter +=n 同上
iter -=n 同上
iter1 - iter2 兩個迭代器相減，返回它們之間的距離

例項：遍歷vector中的元素，如果遇到空白，停止遍歷

vector<string> v = {"Hello","fwe",""};
vector<string>::iterator iter;
for (iter = v.begin(); iter != v.end() && !iter->empty(); ++iter)
{
  cout << *iter<<"\t";
}

八、一些程式碼事例

將string中的第一個字元改為大寫

string s = "helloWorld";
string::iterator it;
if (s.begin() != s.end())//先判斷s不為空
{
  it = s.begin();
  *it = toupper(*it);
}

使用容器元素的函式

(*item).empty(); //判斷是否為空
(*item).size(); //得到大小

得到中間元素的迭代器

auto mid=v.begin()+vi.size()/2;

折半查詢string中的一個元素

string s = "abcdefghj";
char foundChar = 'e';
string::const_iterator l_iter=s.begin();
string::const_iterator r_iter=s.end();
string::const_iterator mid_iter = s.begin() + (r_iter - l_iter) / 2;
while (mid_iter != r_iter && *mid_iter != foundChar)
{
  if (*mid_iter > foundChar)
  {
    r_iter = mid_iter;
  }
  else
  {
    l_iter = mid_iter + 1;
  }
  mid_iter = l_iter + (r_iter - l_iter) / 2;
}
cout << *mid_iter << endl;

到此這篇關於C++迭代器介紹（iterator、const_iterator、reverse_interator、const_reverse_interator）的文章就介紹到這了,更多相關C++迭代器內容請搜素我們以前的文章或下面相關文章，希望大家以後多多支援我們！