24 迭代器分类对算法的影响(学自Boolean)

1、概述

STL中的算法是独立于容器的，但是它可以通过迭代器iterators对容器进行操作，当容器的迭代器能回答算法的提问时，该容器才能搭配算法的所有操作。而从语言层面上说，算法Algorithm，是一个函数模板function template。

2、G2.9迭代器的分类

1）迭代器的分类有5种

• input_iterator_tag
• farward_iterator_tag
• bidirectional_iterator_tag
• random_access_iterator_tag
• output_iterator_tag

解析：

a、random_access_tag是代表迭代器可以跳转，如ite+=5。一般是用于序列式容器如：array、vector、deque；

b、bidirectional_iterator_tag是代表迭代器是双向链表类型，如list、rb_tree、set、map；

c、farward_iterator_tag是代表迭代器是单向链表类型，如farward_list、hashtable、unordered_set、unordered_map；

d、input_iterator_tag代表是istream_iterator类型；

e、output_iterator_tag代表是ostream_iterator类型；

2）它们之间的关系如下，除了output_iterator_tag外，其它是继承关系

3、不同容器的迭代器分类验证

1）STL中容器包括序列式容器和关联式容器中的迭代器分类验证如下

解析：图1中列举了不同类型的容器，然后使用函数传入参数迭代器对象，然后会输出相应迭代器分类。图2就是打印输出的迭代器分类名称，与图1一一对应。我们可以

知道不同类型容器中的迭代器分类。当然也可以通过typeid()函数进行验证，如下：

vector<int> v;cout << typeid(v.begin()).name() << endl;

2）了解istream_iterator的迭代器分类

解析：通过G2.9中对istream_iterator的typedef定义可以，它的迭代器类型是input_iterator_tag。同理ostream_iterator中的是output_iterator_tag类型。

3、迭代器类型对算法的影响

下面将举例说明不同迭代器类型是如何影响算法的。

1）算法distance的结构

解析：

a、STL中算法distance功能是求得两个迭代器间的距离。通过传入参数两个需要计算距离的迭代器；

b、当对不同的容器使用distance算法的时候，diatance()函数会根据迭代器的类型category来调用不同的_distance()函数，正是此处发挥了迭代器分类对算法影响的

功能。

2）调用函数_distance()的不同重载函数

解析：

a、_distance有两个重载函数，分别对应传入迭代器类型是input_iterator_tag和random_access_iterator_tag；

b、当传入容器迭代器是random_access_iterator_tag时，如array容器，直接进行last-first操作就能完成求距离的功能；

c、当传入容器不是random_access_iterator_tag时，求距离时要进行分布迭加，这样效率就会慢很多；

d、这边只重载了两种迭代器类型，因为迭代器分类是继承结构，而input_iterator_tag是最高父类，所以传入的不同迭代器类型都能调用它。

4、算法源码中对iterator_category的暗示

解析：

a、在算法中函数参数传入类型是模板类型，但是会用名称提示你，对于所要求的迭代器的分类类型，如distance需要InputIterator。

b、如果你传入不同类型的迭代器，声明不会报错。但在使用过程中会出现错误。