C++(标准库):26---STL迭代器之(迭代器的5大种类(输出迭代器、输入迭代器、向前迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器))
原创
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一、迭代器的头文件
- 所有的容器都定义有自己的iterator类型,因此如果单单使用容器,只需要包含对应容器的头文件即可
- 不过有些特殊的iterator,被定义在头文件<iterator>中
二、迭代器介绍
- 一些操作所有迭代器都支持
- 另外一些只有特定类型的迭代器才支持
- 例如,ostream_iterator只支持递增、解引用、赋值。vector、string等容器的迭代器除了这些操作之外,还支持递减、关系、算术运算
迭代器的继承关系
- 可以参阅
- 高层类型的迭代器支持底层类别迭代器的所有操作
三、五大类迭代器
输入迭代器(input iterator)
- 输入迭代器可以读取序列中的元素
- 输入迭代器必须支持:
- 用于比较两个迭代器的相等和不相等运算符(==、!=)
- 用于推进迭代器的前置和后置递增运算(++)
- 用于读取元素的解引用运算符(*);解引用只会出现在赋值运算符的右侧
- 箭头运算符(->)等价于(*it).member,即,解引用迭代器,并提取对象的成员
- 输入迭代器只用于顺序访问
- 对于一个输入迭代器,*it++保证是有效的,但递增它可能导致所有其他指向流的迭代器失效。其结果就是,不能保证输入迭代器的状态可以保存下来并用来访问元素。因此,输入迭代器只能用于单遍扫描算法
- 例如,算法find和accumlate要求输入迭代器,而istream_iterator是一种输入迭代器
输出迭代器(output iterator)
- 输出迭代器可以看做输入迭代器功能上的补集——只可以写而不可以读取元素
- 输出迭代器必须支持:
- 用于推进迭代器的前置和后置递增运算(++)
- 解引用运算符(*),只出现在赋值运算符的左侧(向一个已经解引用的输出迭代器赋值,僵尸将值写入它所指的元素)
- 我们只能向一个输出迭代器赋值一次
- 类似输入迭代器,输出迭代器只能用于单遍扫描算法。用作目的位置的迭代器通常都是输出迭代器
- 例如,copy算法的第三个参数就是输出迭代器,ostream_iterator类型也是输出迭代器
前向迭代器(forward iterator)
- 这些迭代器只能在序列中沿一个方向移动
- 前进迭代器支持所有输入和输出迭代器的操作,而且可以多次读写同一个元素
- 因此,我们可以保存前向迭代器的状态,使用前向迭代器的算法可以对序列进行多遍扫描
- 例如,算法replace要求前向迭代器,forward_list容器上的迭代器是前向迭代器
双向迭代器(binirectional iterator)
- 除了支持所有前向迭代器的操作之外,双向迭代器还支持前置和后置递减 运算符(--)
- 例如,算法reverse要求双向迭代器,除了forward_list容器之外,其他标准库都提供符合双向迭代器要求的迭代器
随机访问迭代器(random-access iterator)
- 提供在常量时间内访问序列中任意元素的能力,此类迭代器支持双向迭代器的所有功能
- 另外还支持:
- 用于比较两个迭代器相对位置的关系运算符(<、<=、>、>=)
- 迭代器和一个整数值的加减运算(+、+=、-、-=),计算结果是迭代器在序列中前进(或后退)给定整数个元素后的位置
- 用于两个迭代器上的减法运算符(-),得到两个迭代器的距离
- 下标运算符(iter[n]),与*(iter[n])等价
- 例如,算法sort要求随机访问迭代器。array、deque、string、vector的迭代器都是随机访问迭代器,用于访问内置数组元素的指针也是