C++ STL迭代器
C++ STL迭代器教程
STL 中的迭代器和 C++ 的指针非常类似，它可以是需要的任意类型，通过迭代器可以指向容器中的某个元素，如果需要，还可以对该元素进行读/写操作。
STL迭代器说明
无论是序列容器还是关联容器，最常做的操作无疑是遍历容器中存储的元素，而实现此操作，多数情况会选用 “迭代器（iterator）” 来实现。
我们知道，尽管不同容器的内部结构各异，但它们本质上都是用来存储大量数据的，换句话说，都是一串能存储多个数据的存储单元。因此，诸如数据的排序、查找、求和等需要对数据进行遍历的操作方法应该是类似的。
既然类似，完全可以利用泛型技术，将它们设计成适用所有容器的通用算法，从而将容器和算法分离开。但实现此目的需要有一个类似中介的装置，它除了要具有对容器进行遍历读写数据的能力之外，还要能对外隐藏容器的内部差异，从而以统一的界面向算法传送数据。
这是泛型思维发展的必然结果，于是迭代器就产生了。
STL迭代器详解
STL 标准库为每一种标准容器定义了一种迭代器类型，这意味着，不同容器的迭代器也不同，其功能强弱也有所不同。容器的迭代器的功能强弱，决定了该容器是否支持 STL 中的某种算法。
常用的迭代器按功能强弱分为输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器 5 种。输入迭代器和输出迭代器比较特殊，它们不是把数组或容器当做操作对象，而是把输入流/输出流作为操作对象。
前向迭代器（forward iterator）
假设 p 是一个前向迭代器，则 p 支持 p，p，*p 操作，还可以被复制或赋值，可以用 == 和 != 运算符进行比较。此外，两个正向迭代器可以互相赋值。
双向迭代器（bidirectional iterator）
双向迭代器具有正向迭代器的全部功能，除此之外，假设 p 是一个双向迭代器，则还可以进行 --p 或者 p-- 操作（即一次向后移动一个位置）。
随机访问迭代器（random access iterator）
随机访问迭代器具有双向迭代器的全部功能。除此之外，假设 p 是一个随机访问迭代器，i 是一个整型变量或常量，则 p 还支持以下操作：
| 操作 | 描述 |
|---|---|
| p+=i | 使得 p 往后移动 i 个元素。 |
| p-=i | 使得 p 往前移动 i 个元素。 |
| p+i | 返回 p 后面第 i 个元素的迭代器。 |
| p-i | 返回 p 前面第 i 个元素的迭代器。 |
| p[i] | 返回 p 后面第 i 个元素的引用。 |
此外，两个随机访问迭代器 p1、p2 还可以用 <、>、<=、>= 运算符进行比较。另外，表达式 p2-p1 也是有定义的，其返回值表示 p2 所指向元素和 p1 所指向元素的序号之差（也可以说是 p2 和 p1 之间的元素个数减一）。
STL迭代器类型
分类
| 容器 | 对应的迭代器类型 |
|---|---|
| array | 随机访问迭代器 |
| vector | 随机访问迭代器 |
| deque | 随机访问迭代器 |
| list | 双向迭代器 |
| set / multiset | 双向迭代器 |
| map / multimap | 双向迭代器 |
| forward_list | 前向迭代器 |
| unordered_map / unordered_multimap | 前向迭代器 |
| unordered_set / unordered_multiset | 前向迭代器 |
| stack | 不支持迭代器 |
| queue | 不支持迭代器 |
说明
注意，容器适配器 stack 和 queue 没有迭代器，它们包含有一些成员函数，可以用来对元素进行访问。
迭代器定义方式
定义方式
尽管不同容器对应着不同类别的迭代器，但这些迭代器有着较为统一的定义方式，具体分为 4 种，如下表所示：
| 迭代器定义方式 | 具体格式 |
|---|---|
| 正向迭代器 | 容器类名::iterator 迭代器名; |
| 常量正向迭代器 | 容器类名::const_iterator 迭代器名; |
| 反向迭代器 | 容器类名::reverse_iterator 迭代器名; |
| 常量反向迭代器 | 容器类名::const_reverse_iterator 迭代器名; |
说明
其中，反向迭代器全称为 “反向迭代器适配器”。
技术细节
通过定义以上几种迭代器，就可以读取它指向的元素，*迭代器名 就表示迭代器指向的元素。其中，常量迭代器和非常量迭代器的分别在于，通过非常量迭代器还能修改其指向的元素。另外，反向迭代器和正向迭代器的区别在于：
对正向迭代器进行 ++ 操作时，迭代器会指向容器中的后一个元素；而对反向迭代器进行 ++ 操作时，迭代器会指向容器中的前一个元素。
注意，以上 4 种定义迭代器的方式，并不是每个容器都适用。有一部分容器同时支持以上 4 种方式，比如 array、deque、vector；而有些容器只支持其中部分的定义方式，例如 forward_list 容器只支持定义正向迭代器，不支持定义反向迭代器。
具体容器支持定义迭代器的方式，讲具体容器时会详细说明。另外，读者也可以通过 C++ STL 标准手册，查询具体容器迭代器支持的定义方式。
案例
迭代器访问容器
迭代器访问 vector
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
cout << "嗨客网(www.haicoder.net)\n" << endl;
int a[5] = {1, 2, 5, 8, 10};
vector<int> v(a, a+5);
cout << "第一种遍历方法：" << endl;
for (int i = 0; i < v.size(); ++i)
{
cout << v[i] <<" ";
}
cout << endl << "第二种遍历方法：" << endl;
vector<int>::iterator i;
for (i = v.begin(); i != v.end(); ++i)
{
cout << *i << " ";
}
cout << endl << "第三种遍历方法：" << endl;
for (i = v.begin(); i < v.end(); ++i)
{
cout << *i << " ";
}
cout << endl << "第四种遍历方法：" << endl;
i = v.begin();
while (i < v.end())
{
cout << *i << " ";
i += 2;
}
}
程序运行后，控制台输出如下：
我们使用了迭代器访问了 vector 容器。
