原创 Maye426 C语言Plus 2020-09-18
一、什么是迭代器？简单来说，迭代器就是用来遍历容器的。
举个栗子：对于int型数组除了用下标访问，还可以通过指针访问，实际上迭代器就是对指针进行了封装。
通过代码了解一下，自己实现简单的迭代器：
#include<iostream>#include <vector>using namespace std;void show(int* begin, int* end)//自己写的输出函数{while (begin != end){cout << *begin << " ";begin++;}}int main(){int arr[] = { 1,2,3,4,5,68,5,2,14,5,8,4,5,8,2,5,4,5,65,9 };int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//求出数组元素个数//指针访问int* begin = arr;int* end = arr + len;show(begin, end);//在容器中，begin，和end就是迭代器，底层封装了指针while (1);return 0;}
当我们把show函数编程模板函数之后，就可以输出任意类型的数组了：
template<typename _Elem>void show(_Elem* begin, _Elem* end){ while (begin != end) { cout << *begin << " "; begin++; }}//maindouble da[] = { 2.1,3.14,5.20,6.3,9.5 };len = sizeof(da) / sizeof(da[0]);show(da, da + len);通过这个例子我们知道了，可以通过迭代器实现算法和容器的分离(show函数可以适配不同类型的数组)。所以说迭代器是一个很强的东西~大家好好学哈
二、迭代器类别STL 标准库为每一种标准容器定义了一种迭代器类型，这意味着，不同容器的迭代器也不同，其功能强弱也有所不同。
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
输入迭代器：也有叫法称之为“只读迭代器”，它从容器中读取元素，只能一次读入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输入迭代器不能两遍遍历一个序列。
输出迭代器：也有叫法称之为“只写迭代器”，它往容器中写入元素，只能一次写入一个元素向前移动，只支持一遍算法，同一个输出迭代器不能两遍遍历一个序列。
正向迭代器：组合输入迭代器和输出迭代器的功能，还可以多次解析一个迭代器指定的位置，可以对一个值进行多次读/写。
双向迭代器：组合正向迭代器的功能，还可以通过++操作符向后移动位置。
随机访问迭代器：组合双向迭代器的功能，还可以向前向后跳过任意个位置，可以直接访问容器中任何位置的元素。
迭代器的操作
| 迭代器 | 操作 |
| 所有迭代器 | it++、++it |
| 输入迭代器 | *it、it1=it2、it1==it2、it1！=it2 |
| 输出迭代器 | *it、it1=it2 |
| 正向迭代器 | 提供输入输出迭代器的所有功能 |
| 双向迭代器 | it--、--it |
| 随机迭代器 | +=、-=、+、-、[]、<、<=、>、>= |
不同容器所支持的迭代器类型表
| 容器 | 对应迭代器类型 |
|---|---|
| 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 |
前面我们说过迭代器实质上就是封装的指针，那么怎么封装的呢？
还是看代码吧~
#include<iostream>using namespace std;class MyIterator{public:MyIterator(int* ptr) :_ptr(ptr) {}int* operator++()//模仿指针前置++操作{_ptr++;return _ptr;}int& operator*()//模仿对指针的取值操作{return *_ptr;}bool operator!=(MyIterator end)//模仿指针的比较{return _ptr != end._ptr;}private:int* _ptr;};int main(){int arr[] = { 1,2,3,4,5,68,5,2,14,5,8,4,5,8,2,5,4,5,65,9 };int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);//模拟迭代器访问MyIterator begin = arr;MyIterator end = arr + len;for (begin; begin != end; ++begin){cout << *begin << " ";}while (1);return 0;}
把指针封装到类里面，这样就可以轻松使用了，不用担心出现乱七八糟的问题。
但是，细心的同学会发现，操作的时候是不用指针了，直接操作迭代器就行，但是赋值的时候还是指针呀~这可咋解决呢？
不要着急，请听我娓娓道来~我们可以把赋值的指针再封装一层，直接返回一个迭代器。不过这里的任务就比较庞大了，
首先，需要把数组用类封装（自己实现简单的vector）；
然后，把我们刚刚写好的迭代器类稍加修改，放到类中（迭代器是一个类中类）;
最后，直接把数组的首地址，和最后一个元素的下一个位置分别封装成返回迭代器的begin()和end()函数
直接上代码：
template<typename Data>class Vector{public: Vector() :_Array(nullptr), _curSize(0), _capacity(0) {} Vector(int size) :_curSize(0), _capacity(size) { _Array = new Data[size]; } void push_back(Data elem)//插入元素{ if (_curSize < _capacity) { _Array[_curSize] = elem; _curSize++; return; } } Data& operator[](int index)//提供下标法访问元素 { if (index >= 0 && index < _capacity) { return _Array[index]; } cout << "数组访问越界" << endl; } ~Vector() { delete[] _Array; }public://实现迭代器 class iterator { public: iterator() :_ptr(nullptr) {} iterator(Data* ptr) :_ptr(ptr) {} iterator(const iterator& it) { this->_ptr = it._ptr; } ~iterator() {} iterator operator=(iterator it) { this->_ptr = it._ptr; return *this; } bool operator!=(iterator it) { return _ptr != it._ptr; } iterator operator++(int) { iterator temp = *this; _ptr++; return temp; } Data& operator*() { return *_ptr; } Data* operator->() { return _ptr; } private: Data* _ptr; }; //提供用于迭代的begin和end函数，这两个函数一定要放在迭代器类的后面 iterator begin() //返回数组首地址{ iterator t(_Array); return t; } iterator end()//返回数组，最后一个元素的一下一个位置的地址{ iterator t(&_Array[_curSize]); return t; }private: Data* _Array;//数组指针 int _curSize;//数组当前元素大小 int _capacity;//数组最大容量};代码测试：
void Test(){ Vector<int> vec(10); for (int i = 0; i < 10; i++) { vec.push_back(i); } //能通过迭代器访问嘛？不能，要自己实现迭代器之后才能使用 for (Vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++) { cout << *it << " "; } cout << endl;}ok，完美~
你，学废了吗？有任何问题都可在下方留言哦~
