c++中iterator(迭代器)是什么意思_解析C++中迭代器(iterator)的作用与用法

迭代器是c++ STL中用于访问容器元素的通用机制,其行为类似指针,支持解引用、移动和比较操作。它解耦算法与容器,使算法可适用于不同容器类型。根据功能分为输入、输出、前向、双向和随机访问五类,如vector支持随机访问而list仅支持双向遍历。通过begin()/end()获取正向迭代器,cbegin()/cend()用于只读访问,rbegin()/rend()实现逆序遍历,auto可自动推导迭代器类型,提升代码简洁性与通用性。

c++中iterator(迭代器)是什么意思_解析C++中迭代器(iterator)的作用与用法

在C++中,iterator(迭代器)是一种用于访问容器中元素的对象,它的行为类似于指针。迭代器提供了一种统一的方式遍历如 vectorlistmap 等标准模板库(STL)容器中的数据,而不需要关心容器内部的实现细节。

迭代器的基本作用

迭代器的核心作用是解耦算法与容器。通过使用迭代器,C++ STL 中的算法(如 sortfindcopy)可以适用于任何支持相应迭代器类型的容器,提高了代码的通用性和复用性。

你可以把迭代器理解为“指向容器中某个元素”的“智能指针”,它支持以下操作:

  • *it:解引用,获取当前指向的元素值
  • ++itit++:移动到下一个元素
  • it == otherit != other:比较两个迭代器是否指向同一位置

常见的迭代器类型

根据功能强弱,C++定义了五种迭代器类别:

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  • 输入迭代器(input Iterator):只能向前读取数据,常用于输入操作
  • 输出迭代器(Output Iterator):只能向前写入数据,常用于输出操作
  • 前向迭代器(Forward Iterator):可多次读写,只能向前移动(如 forward_list
  • 双向迭代器(Bidirectional Iterator):可前后移动(如 listset
  • 随机访问迭代器(Random access Iterator):支持任意偏移访问,如 vectorArray

例如,vector 支持 it + 5 这样的操作,而 list 就不支持,因为它不是随机访问迭代器。

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迭代器的基本用法示例

以下是一个使用迭代器遍历 vector 的简单例子:

 #include <iostream> #include <vector> using namespace std;  int main() {     vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};      // 使用迭代器遍历     for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) {         cout << *it << " ";     }     cout << endl;      return 0; } 

其中:

  • begin() 返回指向第一个元素的迭代器
  • end() 返回指向“末尾之后”位置的迭代器(不指向有效元素)
  • auto 可自动推导迭代器类型,简化代码

const_iterator 与反向迭代器

如果你只想读取数据而不修改,推荐使用 const_iterator

 for (auto it = nums.cbegin(); it != nums.cend(); ++it) {     cout << *it << " "; } 

若要逆序遍历,可以使用反向迭代器:

 for (auto rit = nums.rbegin(); rit != nums.rend(); ++rit) {     cout << *rit << " "; } 

基本上就这些。掌握迭代器是学习C++ STL的关键一步,它让容器操作更灵活、更安全,也更容易与标准算法配合使用。用熟了你会发现,它比下标访问在某些场景下更自然、更通用。

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