STL 笔记（四） 迭代器 iterator

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stl 中迭代器可以理解为面向对象版本的广义指针，提供了对容器中的对象的访问方法，可以遍历容器所有元素，也可以访问任意元素。stl 迭代器有以下五种：

• Input iterators   只读，输入迭代器，支持如：istream
• Output iterators  只写，输出迭代器，支持如：ostream、inserter
• Forward iterators 读写，前向迭代器，只能前向移动
• Bidirectional iterators 读写，双向迭代器，能够双向移动，支持如: list、set、map
• Random access iterators 读写，随机迭代器，可以随机访问，支持如：vector、deque、string

从功能上看，输入和输出迭代器并列，然后前向迭代器、双向迭代器和随机迭代器之间的关系就类似于类的继承关系。比如，可以将随机访问迭代器作为双向迭代器或前向迭代器来使用。

举例：

stl 中的 find 函数需要输入迭代器：

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1. template <class _InputIter, class _Tp>  
2. inline _InputIter find(_InputIter __first, _InputIter __last,  
3.                        const _Tp& __val,  
4.                        input_iterator_tag)  
5. {  
6.   while (__first != __last && !(*__first == __val))  
7.     ++__first;  
8.   return __first;  
9. }  

stl 中 的 generate_n 函数需要输出迭代器：

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1. /* The generate_n algorithm traverses the range [first, first + n) 
2.    assigning to each element the value returned by gen. Note that generate 
3.    modifies  the elements in the specified range.  */  
4. template <class _OutputIter, class _Size, class _Generator>  
5. _OutputIter generate_n(_OutputIter __first, _Size __n, _Generator __gen) {  
6.   __STL_REQUIRES(_OutputIter, _OutputIterator);  
7.   for ( ; __n > 0; --__n, ++__first)  
8.     *__first = __gen();  
9.   return __first;  
10. }  

stl 中 replace 函数要求前向迭代器：

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1. template <class _ForwardIter, class _Tp>  
2. void replace(_ForwardIter __first, _ForwardIter __last,  
3.              const _Tp& __old_value, const _Tp& __new_value) {  
4.   __STL_REQUIRES(_ForwardIter, _Mutable_ForwardIterator);  
5.   __STL_REQUIRES_BINARY_OP(_OP_EQUAL, bool,  
6.          typename iterator_traits<_ForwardIter>::value_type, _Tp);  
7.   __STL_CONVERTIBLE(_Tp, typename iterator_traits<_ForwardIter>::value_type);  
8.   for ( ; __first != __last; ++__first)  
9.     if (*__first == __old_value)  
10.       *__first = __new_value;  
11. }  

stl 中的 reverse 函数要求双向迭代器：

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1. template <class _BidirectionalIter>  
2. inline void reverse(_BidirectionalIter __first, _BidirectionalIter __last) {  
3.   __STL_REQUIRES(_BidirectionalIter, _Mutable_BidirectionalIterator);  
4.   __reverse(__first, __last, __ITERATOR_CATEGORY(__first));  
5. }  

stl 中的 sort 函数要求随机访问迭代器：

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1. template <class _RandomAccessIter>  
2. inline void sort(_RandomAccessIter __first, _RandomAccessIter __last) {  
3.   __STL_REQUIRES(_RandomAccessIter, _Mutable_RandomAccessIterator);  
4.   __STL_REQUIRES(typename iterator_traits<_RandomAccessIter>::value_type,  
5.                  _LessThanComparable);  
6.   if (__first != __last) {  
7.     __introsort_loop(__first, __last,  
8.                      __VALUE_TYPE(__first),  
9.                      __lg(__last - __first) * 2);  
10.     __final_insertion_sort(__first, __last);  
11.   }  
12. }  

【原文：http://blog.youkuaiyun.com/thisinnocence/article/details/39909787】