接口，迭代器，概念与区别

一.接口

     在c语言中，我们对接口就有了初步认知，平时直接调用的输入输出函数，实际上就是别人为了提高效率，写好了放在库里，我们去包这个库，便可直接调用传参就能实现，比如最经典的:

#include<stdio.h>
int main()
{
	printf("hello world\n");
	return 0;
}

     在c++中，接口的功能就更为强大了，针对他自己已经定义好的类型，如string，vector等，很多我们之前要自己写的函数，c++大手一挥，都提供了现成的给大家使用，比如find，erase，insert等。

1.概念

     接口的本质就是方法，我们可以借助这些方法方便地处理各种容器（当然建议大家也要去了解这些底层的实现以便提升自己的代码能力）。

2.优点

• 解耦：接口让程序的模块化更强，调用者只需依赖接口，而不依赖具体的实现细节。
• 提高可维护性：接口和实现分离，使代码结构更加清晰、维护更容易。

二.迭代器

     迭代器是一种用于遍历容器（如数组、链表、向量等）中元素的对象，你可以将他近似看为一个指针，但比指针所能访问的容器多得多。它提供了一种统一的方式来访问容器中的元素，而无需关心底层的实现细节。这使得代码在操作不同容器时更具通用性和灵活性。C++ 标准库（STL）中的大部分容器（如 vector、list、map 等）都支持迭代器。

1.迭代器的作用

• 遍历容器：迭代器允许我们访问容器中的每个元素。
• 解耦(降低系统中不同部分之间的依赖性)容器与算法：通过迭代器，算法可以与具体容器解耦，使得算法适用于多种容器类型。
• 提供一致的接口：迭代器为不同的容器提供了统一的接口，如 begin()、end()，便于使用标准库中的各种算法（如 sort、find 等）。

2.迭代器的类型

• 输入迭代器（Input Iterator）：只允许从容器中读取数据，不支持写操作。典型使用场景是读取流数据，常用于遍历 std::istream。
• 输出迭代器（Output Iterator）：只允许写数据到容器，不支持读操作。典型使用场景是写入流数据，常用于 std::ostream。
• 单向迭代器（Forward Iterator）：支持只读和只写操作，但只能在一个方向上移动。常用于支持链表等数据结构，比如queue。
• 双向迭代器（Bidirectional Iterator）：可以双向移动（++/–），支持读取和写入。常用于支持双向链表等数据结构，如list,map,set,multiset,multimap等。
• 随机迭代器（Random Access Iterator）：随机访问迭代器在双向迭代器的基础上增加了随机访问能力，即可以通过算术运算符（如 +、-）跳转到容器中的任意位置，类似于指针的行为。随机访问迭代器适用于那些支持随机访问的容器，像是vector、deque、array。

三.迭代器与接口的区别

1.概念

• 接口:是一个抽象概念，表示一组约定或规范，通常通过包含纯虚函数的抽象类来定义。
• 迭代器:是一种对象，提供了在容器（如 vector、deque、array 等）中遍历元素的方法。

2.作用

• 迭代器:为容器提供一种通用的遍历方式，使得代码可以在不关心容器底层实现的情况下访问容器中的元素。根据迭代器类型而提供操作包括增量（++）、解引用（*）、随机访问（+、-、[]）等。
• 接口:通过接口的定义，可以让不同的类实现相同的功能，符合面向对象编程中的多态原则。

3.总结

     总的来说，迭代器更关注数据遍历与访问，而接口则更关注行为的定义和多态的实现。在 C++ STL 中，迭代器通过定义容器的标准化访问方式，为通用算法提供了接口，使得不同类型的容器可以使用相同的操作逻辑。
     对于初始c++的我们来说，迭代器在某种程度上可以被视为容器的访问接口，而且这个访问接口（迭代器）里面还包含着更小的接口，如begin()、end()，这相当于接口里的接口。不能把这两个划上等号，但勉强能画上一个约等于，这对于我们初学者便足够，会用了。