了解迭代

Question

嗨所以我对于迭代器有点迷茫，他们实际上是....在C++ STL

在这种情况下即时通讯使用的名单，我不明白为什么你有什么做一个迭代器：
std::list <int>::const_iterator iElementLocator;

由derefrence运营商dipslay列表的内容：
cout << *iElementLocator;

赋予它也许list.begin后（）;

请解释什么是一个迭代器，为什么我必须去除它/使用它！
谢谢！

Answer 1

有在STL三大基石：

• 集装箱
• 算法
• 迭代

在概念层次的容器保存数据。这本身并不是很有用，因为你想做东西与数据;你想上运行，操纵它，查询它，玩它。算法就是这样做的。但算法不会保存数据，他们没有数据 - 他们需要一个容器来完成这个任务。给容器一个算法，你有一个动作在进行。

要解决的唯一问题是，从技术角度来看，算法如何遍历一个容器。从技术上讲，一个容器可以是一个链表，也可以是一个数组，或二叉树，或任何其他可以容纳数据的数据结构。但遍历一个数组的方式与遍历二叉树不同。尽管在概念上所有算法都需要从容器中一次“获取”一个元素，然后处理该元素，但从容器中下一个元素的操作在技术上非常容器特定。

看起来好像您需要为每个容器编写相同的算法，以便每个版本的算法都具有正确的遍历容器的代码。但是有一个更好的解决方案：请容器返回一个可以遍历容器的对象。该对象将有一个接口算法知道。当算法要求对象“获取下一个元素”时，该对象将符合。由于对象直接来自容器，因此知道如何访问容器的数据。并且由于该对象具有该算法知道的接口，所以我们不需要为每个容器重复一个算法。

这是迭代器。

迭代器在这里胶该算法的容器，没有耦合的两个。一个迭代器被耦合到一个容器，并且一个算法被耦合到迭代器的接口。这里的魔法来源真的是模板编程。考虑标准copy()算法：

template<class In, class Out> 
Out copy(In first, In last, Out res) 
{ 
    while(first != last) { 
     *res = *first; 
     ++first; 
     ++res; 
    } 
    return res; 
} 

的copy()算法作为参数模板的类型In和Out类型的一个迭代两个迭代。它将从位置first开始并在位置last之前结束的元素复制到res中。算法知道获得下一个元素需要说++first或++res。它知道要读取一个元素，它需要说x = *first并写一个元素，它需要说*res = x。这是接口算法假设和迭代器承诺的一部分。如果错误的迭代器不符合接口，那么当类型未定义函数时，编译器将通过类型In或Out发出调用函数的错误。

Answer 2

已经存在很多很好的迭代器解释。只是谷歌它。

一个example。

如果有什么具体的东西你不明白回来问。

Answer 3

我很懒。因此，我不会键入描述什么是迭代器以及它们是如何使用的，尤其是当已经有很多在线文章可供您阅读时。

这里有一些，我可以引述一开始，proividing的链接来完成的文章：

MSDN说，

迭代器是 指针的推广，从他们的 要求抽象一种允许C++程序以统一的方式与不同的 数据结构一起工作的方式。 迭代器充当容器和通用 算法之间的中介 。而不是在 特定数据类型上运行，算法是 定义为在由迭代器类型指定的范围 上操作。满足迭代器的 要求的任何 数据结构然后可以由算法操作 。有 五种类型或 迭代器的类别[...]

顺便说一句，似乎MSDN采取了文本加粗从C++标准本身，特别是从部分§24.1/ 1，它说：

迭代是 指针，其允许C++程序与以均匀的方式不同的数据结构 （容器） 工作的概括。为了 能够构建模板 算法正确 有效地工作在不同类型的数据 结构，图书馆正式确定不 只是接口也是 语义和复杂的假设迭代 。所有迭代器我支持 表达式* i，导致某个类，枚举或 内置类型T的值为 ，称为迭代器的值类型 。所有用于 的迭代器i其表达式（* i）.m为 ，定义明确，支持表达式 i-> m，其语义与 （* i）.m相同。对于 的每个迭代类型X，定义了相等性，将有一个 对应的有符号整数类型 ，称为 迭代器的差异类型。

cplusplus说，

在C++中，一个迭代是任何对象 的是，指向一些元件在 范围的元素（如数组或 的容器）的，有能力到 使用一组运算符（至少为 ，增量（++）和 解除引用（*）运算符）遍历该 范围的元素。

迭代器的最明显的形式是 指针[...]

而且你还可以阅读这些：

• What Is an Iterator?
• Iterators in the Standard C++ Library
• Iterator（在维基条目）

请耐心等待并阅读所有这些内容。希望你在C++中能够知道迭代器是什么。学习C++需要耐心和时间。

Answer 4

我建议阅读关于在C++中的运算符重载。这将说明为什么*和->基本上可以表示任何事情。只有这样你才能阅读关于迭代器的内容。否则，它可能会显得非常混乱。

Answer 5

迭代器是一个STL容器，指针指向一个数组。您可以将它们视为STL容器的指针对象。作为指针，您可以使用指针表示法（例如*iElementLocator,iElementLocator++）。作为对象，他们将拥有自己的属性和方法（http://www.cplusplus.com/reference/std/iterator）。

Answer 6

迭代器与容器本身不一样。迭代器引用容器中的单个项目，并提供到达其他项目的方法。

考虑设计你自己的没有迭代器的容器。它可以有一个size函数来获取它包含的项目数量，并且可以使[]运算符超载，以允许您通过其位置获取或设置项目。

但是这种“随机存取”在某些种类的容器上不易实现。如果您获得第百万个项目：c[1000000]并且容器在内部使用链接列表，则必须扫描一百万个项目才能找到您想要的项目。

您可能决定允许集合记住“当前”项目。它可以像start和more和next功能，让您可以遍历内容：

c.start(); 
while (c.more()) 
{ 
    item_t item = c.next(); 

    // use the item somehow 
} 

但是这使容器内的“迭代状态”。这是一个严重的限制。如果您想将容器中的每件商品与其他商品进行比较，该怎么办？这需要两个嵌套循环，遍历所有项目。如果容器本身存储迭代的位置，则无法嵌套两个这样的迭代 - 内部循环将会破坏外部循环的工作。

所以迭代器是一个迭代状态的独立副本。就可以开始迭代：

container_t::iterator i = c.begin(); 

即迭代器，i，是一个独立的对象，表示在容器内的位置。您可以获取任何存储在该位置：

item_t item = *i; 

你可以移动到下一个项目：

i++; 

有了一些迭代器，你可以跳过前几个项目：

i += 1000; 

或者获取相对于迭代器标识的位置的某个位置的项目：

item_t item = i[1000]; 

并且有些迭代器可以向后移动。

，您可以通过迭代比较end发现，如果你已经超过容器的内容达成：

while (i != c.end()) 

你能想到的end为返回，表示一个位置，是一个超越的迭代器容器中的最后一个位置。

使用迭代器（通常在C++中）要注意的一个重点是它们可能会失效。例如，如果您清空容器，通常会发生这种情况：指向该容器中位置的任何迭代器现在都变得无效。在那个状态下，他们的大部分操作都是未定义的 - 任何事情都可能发生！