STL源码剖析--各个容器迭代器的分类

深藏阁楼爱情的钟 2022-08-05 12:25 154阅读 0赞

**五类迭代器如下：**

**1、输入迭代器：只读，一次传递**  
    为输入迭代器预定义实现只有istream\_iterator和istreambuf\_iterator，用于从一个输入流istream中读取。一个输入迭代器仅能对它所选择的每个元素进行一次解析，它们只能向前移动。一个专门的构造函数定义了超越末尾的值。总是，输入迭代器可以对读操作的结果进行解析（对每个值仅解析一次），然后向前移动。  
**   2、输出迭代器：只写，一次传递**  
    这是对输入迭代器的补充，不过是写操作而不是读操作。为输出迭代器的预定义实现只有ostream\_iterator和ostreambuf\_iterator，用于向一个输出流ostream写数据，还有一个一般较少使用的raw\_storage\_iterator。他们只能对每个写出的值进行一次解析，并且只能向前移动。对于输出迭代器来说，没有使用超越末尾的值来结束的概念。总之，输出迭代器可以对写操作的值进行解析（对每一个值仅解析一次），然后向前移动。  
**    3、前向迭代器：多次读/写**  
    前向迭代器包含了输入和输出迭代器两者的功能，加上还可以多次解析一个迭代器指定的位置，因此可以对一个值进行多次读/写。顾名思义，前向迭代器只能向前移动。没有为前向迭代器预定义迭代器。  
**  4、双向迭代器：operator--**  
    双向迭代器具有前向迭代器的全部功能。另外它还可以利用自减操作符operator--向后一次移动一个位置。由list容器中返回的迭代器都是双向的。  
**   5、随机访问迭代器：类似于一个指针**  
    随机访问迭代器具有双向迭代器的所有功能，再加上一个指针所有的功能（一个指针就是一个随机访问迭代器），除了没有一种“空（null）”迭代器和空指针对应。基本上可以这样说，一个随机访问迭代器就像一个指针那样可以进行任何操作，包括使用操作符operator\[\]进行索引，加某个数值到一个指针就可以向前或者向后移动若干个位置，或者使用比较运算符在迭代器之间进行比较。

vector 和deque提供的是RandomAccessIterator，list提供的是BidirectionalIterator，set和map提供的 iterators是 **Bidirectional Iterator**，hash\_set和hash\_map的迭代器是**Forward Iterator**。关于STL中iterator迭代器的操作如下：

<table style="width:737px; color:#000000"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td> 迭代器类别 </td> 
 <td> 说明 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 输入迭代器 </td> 
 <td> 从容器中读取元素。输入迭代器只能一次读入一个元素向前移动，输入迭代器只支持一遍算法，同一个输入迭代器不能两遍遍历一个序列 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 输出迭代器 </td> 
 <td> 向容器中写入元素。输出迭代器只能一次一个元素向前移动。输出迭代器只支持一遍算法，统一输出迭代器不能两次遍历一个序列 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 正向迭代器 </td> 
 <td> 组合输入迭代器和输出迭代器的功能，并保留在容器中的位置 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 双向迭代器 </td> 
 <td> 组合正向迭代器和逆向迭代器的功能，支持多遍算法 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 随机访问迭代器 </td> 
 <td> 组合双向迭代器的功能与直接访问容器中任何元素的功能，即可向前向后跳过任意个元素 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**迭代器的操作：**

每种迭代器均可进行包括表中前一种迭代器可进行的操作。迭代器的操作本质上是通过重载运算符来实现的，迭代器支持何种操作和能够执行什么运算是由迭代器所重载的运算符来决定的。

<table style="width:742px; color:#000000"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>迭代器类型</td> 
 <td>操作类型</td> 
 <td>说明</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 所有迭代器 </td> 
 <td> p++ ++p </td> 
 <td> 后置自增迭代器 前置自增迭代器s's </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 输入迭代器 </td> 
 <td> *p p=p1 p==p1 p!=p1 </td> 
 <td> 复引用迭代器，作为右值 将一个迭代器赋给另一个迭代器 比较迭代器的相等性 比较迭代器的不等性 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 输出迭代器 </td> 
 <td> *p p=p1 </td> 
 <td> 复引用迭代器，作为左值 将一个迭代器赋给另一个迭代器 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 正向迭代器 </td> 
 <td> 提供输入输出迭代器的所有功能 </td> 
 <td> &nbsp; </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 双向迭代器 </td> 
 <td> --p p-- </td> 
 <td> 前置自减迭代器 后置自减迭代器 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> 随机访问迭代器 </td> 
 <td> p+=i p-=i p+i p-i p[i] p&lt;p1 p&lt;=p1 p&gt;p1 p&gt;=p1 </td> 
 <td> 将迭代器递增i位 将迭代器递减i位 在p位加i位后的迭代器 在p位减i位后的迭代器 返回p位元素偏离i位的元素引用 如果迭代器p的位置在p1前，返回true，否则返回false p的位置在p1的前面或同一位置时返回true，否则返回false 如果迭代器p的位置在p1后，返回true，否则返回false p的位置在p1的后面或同一位置时返回true，否则返回false </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

只有顺序容器和关联容器支持迭代器遍历，各容器支持的迭代器的类别如下：  
容器                 支持的迭代器类别            容器               支持的迭代器类别            容器                 支持的迭代器类别  
vector              随机访问                      deque              随机访问                       list                   双向  
set                   双向                            multiset            双向                           map                 双向  
multimap          双向                             stack                不支持                        queue              不支持  
priority\_queue   不支持                       hash\_set     前向                                hash\_map           前向