迭代器

在 STL 中，迭代器（Iterator）用來訪問和檢查 STL 容器中元素的對象，它的行為模式和指針類似，但是它封裝了一些有效性檢查，並且提供了統一的訪問格式。類似的概念在其他很多高級語言中都存在，如 Python 的 __iter__ 函數，C# 的 IEnumerator。

基礎使用

迭代器聽起來比較晦澀，其實迭代器本身可以看作一個數據指針。迭代器主要支持兩個運算符：自增 (++) 和解引用（單目 * 運算符），其中自增用來移動迭代器，解引用可以獲取或修改它指向的元素。

指向某個 STL 容器 container 中元素的迭代器的類型一般為 container::iterator。

迭代器可以用來遍歷容器，例如，下面兩個 for 循環的效果是一樣的：

vector<int> data(10);

for (int i = 0; i < data.size(); i++)
  cout << data[i] << endl;  // 使用下標訪問元素

for (vector<int>::iterator iter = data.begin(); iter != data.end(); iter++)
  cout << *iter << endl;  // 使用迭代器訪問元素
// 在C++11後可以使用 auto iter = data.begin() 來簡化上述代碼

auto 在競賽中的使用

大部分選手都喜歡使用 auto 來代替繁瑣的迭代器聲明。根據 2021 年 9 月發佈的關於 NOI 系列活動中編程語言使用限制的補充説明，NOI 系列比賽（包括 CSP J/S）在評測時將使用 C++14，這個版本已經支持了 auto 關鍵字。

分類

在 STL 的定義中，迭代器根據其支持的操作依次分為以下幾類：

InputIterator（輸入迭代器）：只要求支持拷貝、自增和解引訪問。
OutputIterator（輸出迭代器）：只要求支持拷貝、自增和解引賦值。
ForwardIterator（向前迭代器）：同時滿足 InputIterator 和 OutputIterator 的要求。
BidirectionalIterator（雙向迭代器）：在 ForwardIterator 的基礎上支持自減（即反向訪問）。
RandomAccessIterator（隨機訪問迭代器）：在 BidirectionalIterator 的基礎上支持加減運算和比較運算（即隨機訪問）。
ContiguousIterator（連續迭代器）：在 RandomAccessIterator 的基礎上要求對可解引用的迭代器 a + n 滿足 *(a + n) 與 *(std::address_of(*a) + n) 等價（即連續存儲，其中 a 為連續迭代器、n 為整型值）。

ContiguousIterator 於 C++17 中正式引入。

為什麼輸入迭代器叫輸入迭代器？

「輸入」指的是「可以從迭代器中獲取輸入」，而「輸出」指的是「可以輸出到迭代器」。

「輸入」和「輸出」的施動者是程序的其它部分，而不是迭代器自身。

其實這個「分類」並不互斥——一個「類別」是可以包含另一個「類別」的。例如，在要求使用向前迭代器的地方，同樣可以使用雙向迭代器。

不同的 STL 容器支持的迭代器類型不同，在使用時需要留意。

指針滿足隨機訪問迭代器的所有要求，可以當作隨機訪問迭代器使用。

迭代器

基礎使用

分類

相關函數