前言

之前的兩篇文章我們主要了解了vector和string的相關(guān)知識(shí)，從中我們知道可以通過下標(biāo)來訪問vector的元素或者string的字符，但是除了這種方式還有一種更為通用的方式獲取元素，那就是迭代器，這篇文章就會(huì)簡(jiǎn)單介紹迭代器的相關(guān)內(nèi)容。

迭代器簡(jiǎn)介

在我們使用容器去存儲(chǔ)元素的時(shí)候有時(shí)候會(huì)需要獲取存儲(chǔ)的元素，而迭代器就是用于從容器中獲取元素的，基本上所有容器的庫(kù)都支持迭代器，但是只有其中一小部分支持下標(biāo)獲取元素的。雖然string不是容器但是其支持很多容器的操作，其中就包括下標(biāo)和迭代器。

與指針類似，迭代器提供了一種間接獲取對(duì)象的方式，對(duì)于迭代器而言，這個(gè)對(duì)象就是容器中的元素或者string中的字符，我們可以通過迭代器獲取一個(gè)元素，與此同時(shí)也可以將指向的對(duì)象從一個(gè)對(duì)象移到下一個(gè)對(duì)象。迭代器還和指針一樣有有效和無效之分，所有代表容器中元素或最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置都是有效的，其他所有的迭代器都是無效的。

迭代器的使用

不像指針，我們不使用地址操作符去獲取一個(gè)迭代器，每一個(gè)支持迭代器的類型都有函數(shù)可以返回迭代器，這些類型都有名為begin和end的函數(shù)，begin返回的是代表第一個(gè)元素的迭代器，end的返回的迭代器是容器或者字符串的最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置，這個(gè)迭代器代表著最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置，是一個(gè)不存在的元素。如果容器為空，則begin和end返回的是同一個(gè)迭代器。

auto b = v.begin(), e = v.end()

迭代器的操作

迭代器只支持下表列出來的操作，我們可以通過==或!=比較兩個(gè)有效的迭代器，如果迭代器代表著同一個(gè)元素或者都是最后一個(gè)元素的下一個(gè)位置則相等，否則它們不等。 |操作|解釋| |*iter|返回迭代器代表的指針指向的值| |iter->mem|等價(jià)于(*iter).mem| |++iter|指向容器中的下一個(gè)元素| |--iter|指向容器中的前一個(gè)元素| |iter1 == iter2|判斷兩個(gè)迭代器是否相等| |iter1 != iter2|判斷兩個(gè)迭代器是否不等|

對(duì)于指針，我們可以使用解引用符獲取一個(gè)迭代器的元素，和指針相同，我們只能通過解引用符獲取一個(gè)有效的迭代器的元素，如果解引用一個(gè)最后一個(gè)元素之后的迭代器結(jié)果是未知的。

# include
# include
using namespace std;


int main() {
  string s("some string");
  if (s.begin() != s.end()) {
    auto it = s.begin();
    *it = toupper(*it);
  }
  cout<

上述的例子就是通過迭代器獲取字符串s的首個(gè)字符并將其大寫。

迭代器從一個(gè)元素移動(dòng)到另一個(gè)元素

迭代器私用自增操作符從一個(gè)元素移動(dòng)到該元素的下一個(gè)元素，自增一個(gè)迭代器與自增一個(gè)整型十分類似，對(duì)于整型而言，自增的是其本身的值，對(duì)于迭代器而言，其影響是往前進(jìn)一個(gè)位置。

?由于end返回的不是一個(gè)元素，所以其不能自增或者解引用

?

使用自增操作我們可以重寫之前的程序：

# include
# include
using namespace std;


int main() {
  string s("some string");
  for (auto it = s.begin(); it != s.end() && !isspace(*it); ++it) {
    *it = toupper(*it);
  }
  cout<

如上例所示，我們通過迭代器可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)遍歷。

迭代器的類型

正如我們并不準(zhǔn)確知道vector的準(zhǔn)確類型或者string的size，同樣的，我們也不知道同時(shí)也不需要知道迭代器的準(zhǔn)確類型，但是根據(jù)迭代器的讀寫權(quán)限定義了以下幾種迭代器的類型:

vector<int>::iterator it; //it可以讀也可以寫vector
  string::iterator it2; //it2可以讀寫字符串里的字符
  vector<int>::const_iterator it3; //it3可以讀但是不可以寫元素
  string::const_iterator it4; //it4可以讀但是不可以寫字符串里面的字符

const_iterator表現(xiàn)就像是常量指針，可以讀取元素但是不能寫元素

begin和end操作

begin和end返回的結(jié)果取決于它們操作的對(duì)象是不是常量，如果操作對(duì)象是常量，那么begin和end返回的就是const_iterator，如果對(duì)象不是常量，那么返回的就是iterator。

# include
# include
# include
using namespace std;


int main() {
vector<int> v;
const vector<int> cv;
auto it1 = v.begin(); //it返回的是vector
auto it2 = v.begin(); //it返回的是vector
}

這種默認(rèn)的返回策略有時(shí)候并不滿足需求，在一些情況下一些非常量的vector我們只想讀取元素，避免元素被更改，在C++11中提供了以下新的方法cbegin和cend，無論vetor是不是常量都返回const_iterator。

auto it3 = v.cbegin();

迭代器的數(shù)學(xué)運(yùn)算

處理之前提到自增和自減外，迭代器還支持以下數(shù)學(xué)運(yùn)算，雖然迭代器是沒有下標(biāo)的概念的，但是一下運(yùn)算都可以理解為是對(duì)于下標(biāo)的操作，如加減就是自增和自減的普通形式，就是向前移動(dòng)或者向后移動(dòng)，大小比較就是前后位置的比較。

這么說起來可能又帶你抽象，下面用一個(gè)二分法來說明：

# include
# include
# include
using namespace std;


int main() {
  vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
  auto beg = v.begin(), end = v.end();
  auto mid = v.begin() + (end - beg) / 2;
  int target = 2;
  while (mid != end && *mid != target)
  {
    if (target < *mid) {
      end = mid;
    } else{
      beg = mid;
    }
    mid = beg + (end - beg) / 2;
  }
  cout<<to_string(*mid)<

以上例子會(huì)打印2，也就是元素2的位置。