迭代器的使用

这一篇以至下一篇文章我来讲解关于迭代器。今天呢，我们重点了解迭代器以及了解掌握迭代器的使用。

迭代器（iterator）有时又称游标（cursor），是程序设计的软件设计模式，他是专门为访问容器而设计的一种数据结构，他实际是对访问容器这一操作进行了封装。也有一种说法是迭代器是指针的封装。和智能指针有点相似。
迭代器是一种对象，他用来遍历标准模板库容器中的部分或全部元素，每个迭代器对象代表容器中的确定的地址，迭代器修改了常规指针的接口，他可以把抽象容器和通用算法有机的统一起来。
迭代器提供一些基本操作符：*，++，–，！= == 等，这些操作和C/C++操作array元素时的指针接口一致。不同之处在于，迭代器是个所谓的复杂的指针，具有遍历复杂数据结构的能力。其下层运行机制取决于其遍历的数据结构，因此， 每一种容器类型都必须提供自己的迭代器。事实上每一种容器都将其迭代器以嵌套的方式定义于内部。因此各种迭代器的接口相同，型号却不同。

下面我们通过几段代码来让大家熟悉迭代器的使用。
第一段代码我们在顺序容器类型的动态数组vector的基础上来学习使用迭代器。

void Print(vector<int>& v) 
{
    vector<int>::iterator it = v.begin();  //返回第一个元素的迭代器
    while (it != v.end())           //重载实现！=
    {
        *it = 10;                  //重载实现解引用（*）
        cout << *it << " ";        
        it++;                       //重载实现++
    }
    cout << endl;
}

void VectorTest()
{
    vector<int> v1;

    v1.push_back(1);
    v1.push_back(2);
    v1.push_back(3);
    v1.push_back(4);

    Print(v1);
}

int main()
{
    VectorTest();
    system("pause");
    return 0;
}

在上述代码中，函数Print（）里面就是迭代器的使用，具体我们来看看，你可以对比指针来看迭代器。
函数参数，因为迭代器在这也就是起到遍历访问动态数组的作用，你在传参时最好使用引用传值，不要使用传值调用，因为传值调用会使得调用拷贝构造函数，但是这里根本不需要深拷贝的运用，所以不合适使用，之前我们引用传参时，前面总是加上const，这里可以加吗？明确告诉你，不行。为什么呢？
迭代器分三种：
普通迭代器（iterator）
const迭代器（const_iterator）
反向迭代器（reverse_iterator）

void Print(const vector<int>& v)  
{
    vector<int>::const_iterator it = v.begin();
    while (it != v.end())
    {
        *it = 10;   //给const常量赋值
        cout << *it << " ";
        it++;
    }
    cout << endl;
}

解决了const转换问题，但是依然不能编译通过，“*it = 10”这一句代码出现问题，因为你企图给const常量赋值。所以在这里传参时就不加const了。

第二段代码我们在顺序容器类型的双向链表list的基础上进行学习。

void Print(list<int>& l) 
{
    list<int>::iterator it = l.begin();
    while (it != l.end())
    {
        cout << *it << " ";
        it++;
    }
    cout << endl;
}

void ListTest()
{
    list<int> l;

    l.push_back(1);
    l.push_back(2);
    l.push_back(3);
    l.push_back(5);

    Print(l);
}


int main()
{
    ListTest();
    system("pause");
    return 0;
}

在这基础上，我们来学习使用反向迭代器的使用。

void Print(list<int>& l)
{
    list<int>::reverse_iterator it = l.rbegin();
    while (it != l.rend())
    {
        cout << *it << " ";
        it++;
    }
    cout << endl;
}

下面我们在自定义类型的基础上来学习使用迭代器

struct AA
{
    int _a;
    int _b;
};

void ListTest()
{
    list<AA> l2;

    l2.push_back(AA());
    l2.push_back(AA());

    list<AA>::iterator it2 = l2.begin();
    while (it2 != l2.end())
    {
        cout << it2->_a << " ";
        cout << (*it2)._b << " ";
        it2++;
    }
    cout << endl;
}

从上述关于迭代器的使用学习，你可能会发现他和指针的功能特别相似，他实际上指针是狭义的迭代器，迭代器是指针的抽象。迭代器是具有类似指针行为的class template。也就是重载了operator->、 operator*、 operator++等操作符的类模板。下篇文章会简单模拟实现迭代器。