c++ STL标准库迭代器

目录

1.文章的前续

2.送代器的介绍

3.送代器

3.1反向送代器

 3.1.1定义

3.1.2反向送代器遍历

4.总结

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1.文章的前续

昨天的文章我们介绍了STL标准库的容器,可还记得我们最开始说的STL是包括多个组件的：

容器（Containers）                  迭代器（Iterators）                       算法（Algorithms）

函数对象（Function Objects）适配器（Adapters）

在昨天讲容器时除了使用下标经行遍历访问修改的操作,送代器也是个很好的选择,昨天你可能不太了解他,还在问我"啊,啥是送代器啊,讲的不清楚,我要取关你"我只能说："不是我讲的是容器,自己上网查去"  "知识是关联的,像一张大网,看完今天的文章你就会了 "

 今天我们就继续介绍c++STL中为容器服务的送代器,今天的文章可能不长,但还希望你认真看完

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2.送代器的介绍

C++迭代器是一种用于访问容器中元素的对象，它类似于指针，可以在容器中移动并访问元素。迭代器提供了一种统一的方式来遍历容器，无论容器的类型如何，都可以使用相同的语法来访问元素。在C++标准模板库（STL）中，迭代器是一种重要的概念，它被广泛应用于各种容器类，如vector、list、set等。

迭代器的作用是将容器中的元素抽象为一个个对象，通过迭代器可以对容器中的元素进行遍历、访问和修改。迭代器提供了一系列的操作方法，如移动到下一个元素、移动到上一个元素、获取当前元素的值等。通过使用迭代器，我们可以方便地对容器中的元素进行操作，而不需要关心容器的具体实现细节。

在C++中，迭代器分为正向迭代器和反向迭代器。正向迭代器用于从容器的起始位置向结束位置遍历，而反向迭代器则相反，从容器的结束位置向起始位置遍历。通过使用迭代器，我们可以灵活地选择遍历容器的方向，以满足不同的需求。

迭代器的失效是指在对容器进行修改后，原先获取的迭代器可能不再有效。这是因为容器的结构发生了改变，原先的迭代器指向的位置可能已经被其他元素占据或者被删除。为了避免迭代器失效，我们需要注意在对容器进行修改操作时，尽量避免使用迭代器进行遍历或者修改。如果确实需要在遍历过程中对容器进行修改，可以使用插入或者删除操作后更新迭代

扩展总结为下表

名称	功能
反向迭代器（reverse_iterator）	又称“逆向迭代器”，其内部重新定义了递增运算符（++）和递减运算符（–），专门用来实现对容器的逆序遍历。
安插型迭代器（inserter或者insert_iterator）	通常用于在容器的任何位置添加新的元素，需要注意的是，此类迭代器不能被运用到元素个数固定的容器（比如 array）上。
流迭代器（istream_iterator / ostream_iterator） 流缓冲区迭代器（istreambuf_iterator / ostreambuf_iterator）	输入流迭代器用于从文件或者键盘读取数据；相反，输出流迭代器用于将数据输出到文件或者屏幕上。 输入流缓冲区迭代器用于从输入缓冲区中逐个读取数据；输出流缓冲区迭代器用于将数据逐个写入输出流缓冲区。
移动迭代器（move_iterator）	此类型迭代器是 C++ 11 标准中新添加的，可以将某个范围的类对象移动到目标范围，而不需要通过拷贝去移动。

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3.送代器

3.1反向送代器

反向送代器模板类

	//         iterator            T&          T*
	template<class Iterator, class Ref, class Ptr>

 3.1.1定义

	//         iterator            T&          T*
	template<class Iterator, class Ref, class Ptr>
	struct reverse_iterator
	{
		Iterator cur;
		typedef reverse_iterator<Iterator, Ref, Ptr> reverse_iterator;
  
//val
    }

可以用struct也可以用class

	//         iterator            T&          T*
	template<class Iterator, class Ref, class Ptr>
	class reverse_iterator
	{
		Iterator cur;
		typedef reverse_iterator<Iterator, Ref, Ptr> reverse_iterator;
    //val
    }

其中cur是正向代送器

构造函数需要传入一个正向迭代器，初始化给我们的成员变量

reverse_iterator(Iterator it)
			:cur(it)
		{}
 
		reverse_iterator& operator++()
		{
			--cur;
			return *this;
		}
 
		reverse_iterator operator++(int)
		{
			reverse_iterator tmp(cur);
			cur;
			return tmp;
		}
 
		reverse_iterator& operator--()
		{
			++cur;
			return *this;
		}
 
		reverse_iterator operator--(int)
		{
			reverse_iterator tmp(_cur);
			++cur;
			return tmp;
		}
 
		Ref operator*()
		{
			Iterator tmp = _cur;
			--tmp;
			return *tmp;
		}
 
		Ptr operator->()
		{
			return (&operator*());
		}
 
		bool operator!=(const reverse_iterator& r)
		{
			return cur != r.cur;
		}
 
		bool operator==(const reverse_iterator& r)
		{
			return cur == r.cur;
		}

库中的反向迭代器在设计时，为了最求极致的对称，rbegin() 指向最后一个有效元素的下一个位置，rend() 指向第一个有效元素（位置是与正向迭代器相反的）

模板

template<class Iterator>

类

template<class T>
class vector
{
public:
	//……

	//=====反向迭代器=====
	typedef __reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;
	typedef __reverse_iterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;

	reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); }
	reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); }

	const_reverse_iterator rbegin() const { return const_reverse_iterator(end()); }
	const_reverse_iterator rend() const { return const_reverse_iterator(begin()); }
	
	//……

private:
	iterator _start;	//指向起始位置
	iterator _finish;	//指向有效元素的下一个位置
	iterator _end_of_storage;	//指向可用空间的下一个位置
};

3.1.2反向送代器遍历

void TestVector9()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	vector<int> v(arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));

	vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();
	while (rit != v.rend())
	{
		cout << *rit << " ";
		++rit;	//反向迭代器++，就是--
	}
	cout << endl;
}

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4.总结

总之，C++迭代器是一种强大的工具，它提供了一种统一的方式来访问容器中的元素。通过使用迭代器，我们可以方便地对容器进行遍历、访问和修改。然而，我们需要注意迭代器的失效问题，避免在对容器进行修改时导致迭代器失效。

(借鉴【C++】反向迭代器--迭代器适配器_c++反迭代器-优快云博客C++ STL学习之【反向迭代器】_c++ stl 反向迭代器-优快云博客)