C++迭代器iterator

1、迭代器（iterator）是一种检查容器内元素并遍历元素的数据类型

（1）每种容器类型都定义了自己的迭代器类型，如vector：

//这条语句定义了一个名为iter的变量，它的数据类型是由vector<int>定义的iterator类型vector<int>::iterator iter;

（2）使用迭代器读取vector的每一个元素

vector<int> ivec(10, 1);for (vector<int>::iterator iter = ivec.begin(); iter != ivec.end(); ++iter) {    *iter = 2;}//const_iterator//只能读取容器中的元素，而不能修改for (vector<int>::const_iterator citer = ivec.begin(); citer != ivec.end(); citer++) {    cout << *citer;    // error;    // *citer = 3 ; }

vector::const_iterator和const vector::iterator的区别，前者不能修改所指向容器内的元素，后者是自身不能改变，也就是在初始化后就不能指向其它元素了。
（3）iterator的算术操作：
iterator除了进行++，–操作，可以将iter+n，iter-n赋值给一个另一个iterator对象。还可以使用一个iterator减去另外一个iterator。

const vector<int>::iterator newiter = ivec.begin();vector<int>::iterator newiter2 = ivec.end();cout << "\n" << newiter2-newiter;

一个典型的vector的STL程序：

#include <iostream>using namespace std;int main (int argc, char *argv[]){    std::vector<int> v;    v.push_back(1);    v.push_back(2);    v.push_back(3);    for (vector<int>::iterator iter = v.begin(); iter != v.end(); ++iter) {        cout << *iter << endl;    }    return 0;}

2、Iterator（迭代器）模式

Iterator（迭代器）模式又称Cursor（游标）模式，用于提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又不需暴露该对象的内部表示。或者这样说可能更容易理解：Iterator模式是运用于聚合对象的一种模式，通过运用该模式，使得我们可以在不知道对象内部表示的情况下，按照一定顺序（由iterator提供的方法）访问聚合对象中的各个元素。
由于Iterator模式的以上特性：与聚合对象耦合，在一定程度上限制了它的广泛运用，一般仅用于底层聚合支持类，如STL的list、vector、stack等容器类及ostream_iterator等扩展iterator。
根据STL中的分类，iterator包括：

iterator 说明 Input Iterator 只能单步向前迭代元素，不允许修改由该类迭代器引用的元素 Output Iterator 该类迭代器和Input Iterator极其相似，也只能单步向前迭代元素，不同的是该类迭代器对元素只有写的权利 Forward Iterator 该类迭代器可以在一个正确的区间中进行读写操作，它拥有Input Iterator的所有特性，和Output Iterator的部分特性，以及单步向前迭代元素的能力 Bidirectional Iterator 该类迭代器是在Forward Iterator的基础上提供了单步向后迭代元素的能力 Random Access Iterator 该类迭代器能完成上面所有迭代器的工作，它自己独有的特性就是可以像指针那样进行算术计算，而不是仅仅只有单步向前或向后迭代

---

vector和deque提供的是RandomAccessIterator，list提供的是BidirectionalIterator，set和map提供的是ForwardIterator，关于STL中iterator迭代器的操作如下：
1、所有迭代器

操作 说明 p++ 后置自增迭代器 ++p 前置自增迭代器

2、输入迭代器

操作 说明 *p 复引用迭代器，作为右值 p=p1 将一个迭代器赋给另一个迭代器 p==p1 比较迭代器的相等性 p!=p1 比较迭代器的不等性

3、输出迭代器

操作 说明 *p 复引用迭代器，作为左值 p=p1 将一个迭代器赋给另一个迭代器

4、正向迭代器
提供输入输出迭代器的左右功能。

5、双向迭代器

操作 说明 p– 后置自减迭代器 –p 前置自减迭代器

6、随机迭代器

操作 说明 p+=i 将迭代器递增i位 p-=i 将迭代器递减i位 p+i 在p位后加i位后的迭代器 p-i 在p位后减i位后的迭代器 p[i] 返回p位元素偏离i位的元素引用 p 如果迭代器p的位置在p1前，返回true，否则返回false p<=p1 p的位置在p1的前面或同一位置时返回true，否则返回false p>p1 如果迭代器p的位置在p1后，返回true，否则返回false p>=p1 p的位置在p1的后面或同一位置时返回true，否则返回false

---

只有顺序容器和关联容易支持迭代器遍历，各容器支持的迭代器的类别如下：

容器 支持的迭代器类别 容器 支持的迭代器类别 vector 随机访问 deque 随机访问 set 双向 multiset 双向 multimap 双向 stack 不支持 list 双向 map 双向 queue 不支持 priority_queue 不支持

3、应用

Iterator模式有三个重要的作用：

1.它支持以不同的方式遍历一个聚合.复杂的聚合可用多种方式进行遍历，如二叉树的遍历，可以采用前序、中序或后序遍历。迭代器模式使得改变遍历算法变得很容易: 仅需用一个不同的迭代器的实例代替原先的实例即可，你也可以自己定义迭代器的子类以支持新的遍历，或者可以在遍历中增加一些逻辑，如有条件的遍历等。
2. 迭代器简化了聚合的接口. 有了迭代器的遍历接口，聚合本身就不再需要类似的遍历接口了，这样就简化了聚合的接口。
3. 在同一个聚合上可以有多个遍历 每个迭代器保持它自己的遍历状态，因此你可以同时进行多个遍历。

此外，Iterator模式可以为遍历不同的聚合结构（需拥有相同的基类）提供一个统一的接口，即支持多态迭代。