C++中的迭代器简介

迭代器（Iterator）是C++标准模板库（STL）中的一个重要概念，它是一个对象，用于可以遍历标准容器中的元素。迭代器提供了一种访问容器对象中元素的方式，提供了一种统一的方法访问它们，无论这些元素是存储在数组、链表还是其他数据结构中。

迭代器的作用

使用迭代器可以对容器进行遍历，达到读取和处理其中元素的目的。与指针类似，迭代器可以指向容器中的一个具体元素，也可以进行指针运算（如++, --等），从而可以操作容器内的元素。

迭代器分类

STL中的迭代器根据功能和性能的不同可以分为以下五类：

• 输入迭代器（Input Iterator）：一般用于读取容器中的元素。支持==、!=、++、*等五种操作。例如：istream_iterator、istringstream_iterator等。

• 输出迭代器（Output Iterator）：一般用于向容器中写入元素。支持++、*等两种操作。例如：ostream_iterator、back_insert_iterator等。

• 前向迭代器（Forward Iterator）：支持输入和输出两种操作的迭代器。能够对指向的元素进行读写操作，但只能向前遍历容器。例如：list::iterator。

• 双向迭代器（Bidirectional Iterator）：与前向迭代器类似，但是在前向迭代器的基础上增加了--操作，也就是支持反向遍历容器。例如：vector::iterator、deque::iterator等。

• 随机迭代器（Random Access Iterator）：支持双向迭代器所有操作的基础上，还支持随机访问操作（比如[]、+=、-=等），也就是可以跳过若干元素进行访问，是最强大的迭代器。例如：array::iterator、map::iterator等。

迭代器使用示例

以下是一个简单的迭代器使用示例。代码注释对应迭代器的基本使用方法。

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    // 前向迭代器
    for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it)
    {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 双向迭代器
    for (auto rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit)
    {
        cout << *rit << " ";
    }
    cout << endl;

    // 随机迭代器
    vector<int>::iterator it = v.begin();
    it += 2;
    cout << *it << endl;

    return 0;
}

以上代码中，首先创建了一个vector对象v，并用初始值列表赋初值。接着用前向迭代器遍历v中的元素，并输出每个元素的值。然后用双向迭代器从后往前遍历v，并输出每个元素的值。最后使用随机迭代器访问v中的第三个元素，并输出其值。

总结

迭代器是STL中的一个重要概念，使用它可以遍历STL容器中的元素，从而实现对容器中元素的读取和处理。根据其功能和性能的不同，STL中的迭代器可以分为五种类型：输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机迭代器。C++程序员应该掌握迭代器的基本概念和使用方法，以便熟练地使用STL库中的容器。