##迭代器定义用法

##迭代器定义用法

要访问顺序容器和关联容器中的元素，需要通过“迭代器（iterator）”进行。迭代器是一个变量，相当于容器和操纵容器的算法之间的中介。迭代器可以指向容器中的某个元素，通过迭代器就可以读写它指向的元素。从这一点上看，迭代器和指针类似。
迭代器按照定义方式分成以下四种：
1) 正向迭代器，定义方法如下：
容器类名::iterator 迭代器名;
2) 常量正向迭代器，定义方法如下：
容器类名::const_iterator 迭代器名;
3) 反向迭代器，定义方法如下：
容器类名::reverse_iterator 迭代器名;
4) 常量反向迭代器，定义方法如下
容器类名::const_reverse_iterator 迭代器名;
迭代器用法示例
通过迭代器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。通过非常量迭代器还能修改其指向的元素。

迭代器都可以进行++操作。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。

下面的程序演示了如何通过迭代器遍历一个 vector 容器中的所有元素。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
vector<int> v;  //v是存放int类型变量的可变长数组，开始时没有元素
for (int n = 0; n<5; ++n)
v.push_back(n);  //push_back成员函数在vector容器尾部添加一个元素
vector<int>::iterator i;  //定义正向迭代器
for (i = v.begin(); i != v.end(); ++i) {  //用迭代器遍历容器
cout << *i << " ";  //*i 就是迭代器i指向的元素
*i *= 2;  //每个元素变为原来的2倍
}
cout << endl;
//用反向迭代器遍历容器
for (vector<int>::reverse_iterator j = v.rbegin(); j != v.rend(); ++j)
cout << *j << " ";
return 0;
}

程序的输出结果是：
0 1 2 3 4
8 6 4 2 0

第 6 行，vector 容器有多个构造函数，如果用无参构造函数初始化，则容器一开始是空的。

第 10 行，begin 成员函数返回指向容器中第一个元素的迭代器。++i 使得 i 指向容器中的下一个元素。end 成员函数返回的不是指向最后一个元素的迭代器，而是指向最后一个元素后面的位置的迭代器，因此循环的终止条件是i != v.end()。

第 16 行定义了反向迭代器用以遍历容器。反向迭代器进行++操作后，会指向容器中的上一个元素。rbegin 成员函数返回指向容器中最后一个元素的迭代器，rend 成员函数返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器，因此本循环实际上是从后往前遍历整个数组。

如果迭代器指向了容器中最后一个元素的后面或第一个元素的前面，再通过该迭代器访问元素，就有可能导致程序崩溃，这和访问 NULL 或未初始化的指针指向的地方类似。

迭代器的功能分类
不同容器的迭代器，其功能强弱有所不同。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。例如，排序算法需要通过随机访问迭代器来访问容器中的元素，因此有的容器就不支持排序算法。

常用的迭代器按功能强弱分为输入、输出、正向、双向、随机访问五种，这里只介绍常用的三种。

1. 正向迭代器。假设 p 是一个正向迭代器，则 p 支持以下操作：++p，p++，*p。此外，两个正向迭代器可以互相赋值，还可以用==和!=运算符进行比较。

2. 双向迭代器。双向迭代器具有正向迭代器的全部功能。除此之外，若 p 是一个双向迭代器，则–p和p–都是有定义的。–p使得 p 朝和++p相反的方向移动。

3. 随机访问迭代器。随机访问迭代器具有双向迭代器的全部功能。若 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：
   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。p1<p2的含义是：p1 经过若干次（至少一次）++操作后，就会等于 p2。其他比较方式的含义与此类似。

对于两个随机访问迭代器 p1、p2，表达式p2-p1也是有定义的，其返回值是 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）。

表1所示为不同容器的迭代器的功能。

例如，vector 的迭代器是随机迭代器，因此遍历 vector 容器有以下几种做法。下面的程序中，每个循环演示了一种做法。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
vector<int> v(100); //v被初始化成有100个元素
for(int i = 0;i < v.size() ; ++i) //size返回元素个数
cout << v[i]; //像普通数组一样使用vector容器
vector<int>::iterator i;
for(i = v.begin(); i != v.end (); ++i) //用 != 比较两个迭代器
cout << * i;
for(i = v.begin(); i < v.end ();++i) //用 < 比较两个迭代器
cout << * i;
i = v.begin();
while(i < v.end()) { //间隔一个输出
cout << * i;
i += 2; // 随机访问迭代器支持 "+= 整数"  的操作
}
}

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