迭代器

在 STL 中，迭代器（Iterator）用来访问和检查 STL 容器中元素的对象，它的行为模式和指针类似，但是它封装了一些有效性检查，并且提供了统一的访问格式。类似的概念在其他很多高级语言中都存在，如 Python 的 __iter__ 函数，C# 的 IEnumerator。

基础使用

迭代器听起来比较晦涩，其实迭代器本身可以看作一个数据指针。迭代器主要支持两个运算符：自增 (++) 和解引用（单目 * 运算符），其中自增用来移动迭代器，解引用可以获取或修改它指向的元素。

指向某个

迭代器可以用来遍历容器，例如，下面两个 for 循环的效果是一样的：

vector<int> data(10);

for (int i = 0; i < data.size(); i++)
  cout << data[i] << endl;  // 使用下标访问元素

for (vector<int>::iterator iter = data.begin(); iter != data.end(); iter++)
  cout << *iter << endl;  // 使用迭代器访问元素
// 在C++11后可以使用 auto iter = data.begin() 来简化上述代码

分类

在 STL 的定义中，迭代器根据其支持的操作依次分为以下几类：

• InputIterator（输入迭代器）：只要求支持拷贝、自增和解引访问。
• OutputIterator（输出迭代器）：只要求支持拷贝、自增和解引赋值。
• ForwardIterator（向前迭代器）：同时满足 InputIterator 和 OutputIterator 的要求。
• BidirectionalIterator（双向迭代器）：在 ForwardIterator 的基础上支持自减（即反向访问）。
• RandomAccessIterator（随机访问迭代器）：在 BidirectionalIterator 的基础上支持加减运算和比较运算（即随机访问）。

其实这个“分类”并不互斥——一个“类别”是可以包含另一个“类别”的。例如，在要求使用向前迭代器的地方，同样可以使用双向迭代器。

不同的

指针满足随机访问迭代器的所有要求，可以当作随机访问迭代器使用。

相关函数

很多

可以使用 std::advance(it, n) 将迭代器 it 向后移动 n 步；若 n 为负数，则对应向前移动。迭代器必须满足双向迭代器，否则行为未定义。

在 C++11 以后可以使用 std::next(it) 获得向前迭代器 it 的后继（此时迭代器 it 不变），std::next(it, n) 获得向前迭代器 it 的第 n 个后继。

在 C++11 以后可以使用 std::prev(it) 获得双向迭代器 it 的前驱（此时迭代器 it 不变），std::prev(it, n) 获得双向迭代器 it 的第 n 个前驱。