STL迭代器

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1 迭代器

常用的迭代器按功能强弱分为输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器 5 种。

1. 前向迭代器（forward iterator）
   假设 p 是一个前向迭代器，则 p 支持 ++p，p++，*p 操作，还可以被复制或赋值，可以用 == 和 != 运算符进行比较。此外，两个正向迭代器可以互相赋值。

2. 双向迭代器（bidirectional iterator）
   双向迭代器具有正向迭代器的全部功能，除此之外，假设 p 是一个双向迭代器，则还可以进行 --p 或者 p-- 操作（即一次向后移动一个位置）。

3. 随机访问迭代器（random access iterator）
   随机访问迭代器具有双向迭代器的全部功能。除此之外，假设 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。

容器
对应的迭代器类型
array
随机访问迭代器
vector
随机访问迭代器
deque
随机访问迭代器
list
双向迭代器
set / multiset
双向迭代器
map / multimap
双向迭代器
forward_list
前向迭代器
unordered_map / unordered_multimap
前向迭代器
unordered_set / unordered_multiset
前向迭代器
stack
不支持迭代器
queue
不支持迭代器

正向迭代器
容器类名::iterator  迭代器名;
常量正向迭代器
容器类名::const_iterator  迭代器名;
反向迭代器
容器类名::reverse_iterator  迭代器名;
常量反向迭代器
容器类名::const_reverse_iterator  迭代器名;

2 迭代器适配器

通过学习 C++ STL 标准库中的容器我们知道，无论是序列式容器还是关联式容器（包括哈希容器），要想遍历容器中存储的数据，就只能用使用该容器模板类中提供的迭代器。

《C++ STL迭代器》一节提到，C++ STL 标准库中迭代器大致分为 5 种类型，分别是输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器以及随机访问迭代器。值得一提的是，这 5 种迭代器是 STL 标准库提供的最基础的迭代器，很多场景中遍历容器的需求，它们并不适合。

所谓迭代器适配器，其本质也是一个模板类，比较特殊的是，该模板类是借助以上 5 种基础迭代器实现的。换句话说，迭代器适配器模板类的内部实现，是通过对以上 5 种基础迭代器拥有的成员方法进行整合、修改，甚至为了实现某些功能还会添加一些新的成员方法。由此，将基础迭代器“改头换面”，就变成了本节要讲的迭代器适配器。

C++ 11 标准中，迭代器适配器供有 4 类，它们各自的名称和功能如表 1 所示。

表 1 C++ STL迭代器适配器种类
名称
功能
反向迭代器（reverse_iterator）
又称“逆向迭代器”，其内部重新定义了递增运算符（++）和递减运算符（--），专门用来实现对容器的逆序遍历。
安插型迭代器（inserter或者insert_iterator）
通常用于在容器的任何位置添加新的元素，需要注意的是，此类迭代器不能被运用到元素个数固定的容器（比如 array）上。
流迭代器（istream_iterator / ostream_iterator）
流缓冲区迭代器（istreambuf_iterator / ostreambuf_iterator）
输入流迭代器用于从文件或者键盘读取数据；相反，输出流迭代器用于将数据输出到文件或者屏幕上。
输入流缓冲区迭代器用于从输入缓冲区中逐个读取数据；输出流缓冲区迭代器用于将数据逐个写入输出流缓冲区。
移动迭代器（move_iterator）
此类型迭代器是 C++ 11 标准中新添加的，可以将某个范围的类对象移动到目标范围，而不需要通过拷贝去移动。