【boost学习笔记】五种Iterator

五种Iterator为：

• Input Iterator
• Output Iterator
• Forward Iterator
• Bidirectional Iterator
• Radom Access Iterator

一、Input Iterator

• 用于只读，并且只能读一次。重复读没有定义。x=*it，不能再次x=*it。例如：istream_iterator。重复读有危险,应该在x=*it之后，立即++it，并且测试it!=end()。例如是否读到了流的末尾。即：单遍历（Single pass)
• 定义了operator++，但是同一时间只能使用一个iterator，不能把旧的iterator暂存。例如old=it; ++it，那么old就无意义。没有定义operator--。

二、Output Iterator

• 用于只写，并且只能写一次。重复写则可能包含危险。*it=x。如果再次*it=x，则该语句可能是个危险操作。例如ostream_iterator。
• 定义了operator++（同Input Iterator）。

三、Forward Iteraotr

• 可以只读或只写，或者包含两者。可以进行多次读写。但是只定义了operator++。
• 是多遍历（Muti pass)，也就是可以暂存旧的Iteraotr。old=it有意义。++it之后，old还有效。++old也有效。常用于列表、数组等容器。
• 具有同一性（Identity）:Iterator p==q，那么*p==*q。

四、Bidirectional Iterator

• 同Forward Iterator。还定义了operator--。
• 值得注意：Iterator it=end()，--it必须是有意义。也就是end()返回的iterator必须是该容器的“尾节点”，不能是一个“空”iterator。例如数组类array.end()不能返回 NULL。因为许多算法需要从end()开始进行operator--（例如：反向拷贝）。Forward Iterator没有此限制，可以用一个“空”iterator作为end()。

五、Radom Access Iterator

除了含有Bidirectional Iteraotr所有的概念外，还有如下：

• 加减法：it+n、it-n
• 两个Iterator相减：int n = it2-it1
• 下标：it[n]
• 前后次序关系：it1

也就是定义了如上几个操作符。可以看做C语言的内存指针p。虽然Bidirectional Iterator能够模拟出it+n的操作，但效率太低。

五个Iterator的关系图：

六、iterator_category的作用：

所有的自定义Iterator类都必须从以上五个中的一个继承，就自动包含了iterator_category这个typedef重定义的类型。主要用于一些算法的优化重载函数中。例如：

template<class InputIteratr, class Distance> 
advance(InputIterator it, Distance n) 
{ 
  __advance(it, n, iterator_traits::iterator_category()); 
} 

iterator_traits<...>是为了适配原生指针(使用iterator_traits特化）。__advance有许多重载版本，根据iterator_traits::iterator_category来确定一个。