C++之迭代器

迭代器

C++中，迭代器就是类似于指针的对象，但比指针的功能更丰富，它提供了对对象的间接访问，每个迭代器对象代表容器中一个确定的地址。

举个例子：

void test()
{vector<int> vv={1,2,3,4,5};for(vector<int>::iterator it=vv.begin();it!=vv.end();it++){cout<<*it<<" ";}cout<<endl;
}
//1 2 3 4 5

迭代器的分类

正向迭代器

只能使用++运算符从左向右遍历容器，每次沿容器向右移动一个元素。

容器名<元素类型>::iterator 迭代器名; // 正向迭代器。
容器名<元素类型>::const_iterator 迭代器名; // 常正向迭代器。
相关的成员函数：
iterator begin();
const_iterator begin();
const_iterator cbegin(); // 配合auto使用。
iterator end();
const_iterator end();
const_iterator cend();

双向迭代器

具备正向迭代器的功能，还可以反向（从右到左）遍历容器（也是用++），不管是正向还是反向遍历，都可以用--让迭代器后退一个元素。
容器名<元素类型>:: reverse_iterator 迭代器名; // 反向迭代器。
容器名<元素类型>:: const_reverse_iterator 迭代器名; // 常反向迭代器。
相关的成员函数：
reverse_iterator rbegin();
const_reverse_iterator crbegin();
reverse_iterator rend();
const_reverse_iterator crend();

随机访问迭代器

具备双向迭代器的功能，还支持以下操作：
用于比较两个迭代器相对位置的关系运算（<、<=、>、>=）。
迭代器和一个整数值的加减法运算（+、+=、-、-=）。
支持下标运算（iter[n]）。

迭代器的失效问题

vector迭代器失效的几种情况

1. 扩容可能引起迭代器失效（insert,assign,push_back都可能引起扩容）

void test3()
{vector<int>v;for (int i = 0; i < 5; i++)v.push_back(i);cout << "容量：" << v.capacity() << endl;cout << "大小：" << v.size() << endl;auto it = v.begin();int size = v.capacity();    //记录插入数据之前的容量v.push_back(6);v.push_back(7);    cout << "容量：" << v.capacity() << endl;cout << "大小：" << v.size() << endl;if (v.capacity() > size)    //判断是否扩容{cout << "扩容了！" << endl;}while (it != v.end()){cout << *it << " ";it++;}
}

分析：
这是为什么呢？不难发现，vector是序列式容器，在内存中是一块连续的内存，当内存不足需要扩容时，需要将原来的空间释放掉，重新开辟一片连续的空间，所以这样操作原来的迭代器相当于非法操作内存，如果容器没有扩容的话，只有it=v.end()的迭代器失效，那怎么解决呢？只需要在每次在操作迭代器前重新给迭代器赋值。

2.容器容量变化造成的迭代器失效

void test2()
{vector<int> vv;for (int i = 0; i < 10; i++)vv.push_back(i);cout << "vv.size()=" << vv.size() << endl;cout << "vv.capacity()=" << vv.capacity() << endl;auto it = vv.begin();cout << "after shrink_to_fit()" << endl;vv.shrink_to_fit();cout << "vv.size()=" << vv.size() << endl;cout << "vv.capacity()=" << vv.capacity() << endl;cout << *it << endl;
}

3.被擦除的元素及之后的所有元素失效，包括end()

4. 被擦除元素及end()

void test3()
{vector<int> vv;for (int i = 0; i < 10; i++)vv.push_back(i);auto it = vv.end();cout << "after pop_back()" << endl;vv.pop_back();cout << *it << endl;
}