C++基础之迭代器iterator

我们已经知道可以使用下标运算符来访问string对象的字符或vector对象的元素，还有另一种更通用的机制也可以实现同样的目的，这就是迭代器(iterator)。

标准库容器都可以使用迭代器，但是只有少数几种才同时支持下标运算符。

类似于指针类型，迭代器也提供了对对象的间接访问。就迭代器而言，其对象是容器中的元素或者string对象中的字符。使用迭代器可以访问某一个元素，迭代器也能从一个元素移动到另外一个元素。迭代器和指针一样，有无效和有效的区别。

有效的迭代器指向元素或者尾元素的下一个位置，其他情况都属于无效的迭代器。

使用迭代器

能够使用迭代器的变量类型拥有返回迭代器的方法。

begin()方法负责返回指向第一个元素的迭代器

end()方法负责返回指向容器尾元素的下一个位置的迭代器

// b表示v的第一个元素,e表示v尾元素的下一个位置
auto b = v.begin(), e = v.end(); // b和e的类型相同

特殊情况下：

如果容器为空，则begin和end返回的是同一个迭代器。

迭代器运算符

运算符	含义
*iter	返回迭代器iter所指元素的引用
iter->mem	解引用iter并获取该元素的名为mem的成员，等价于`*(iter).mem`
++iter	令iter指向容器中的下一个元素
--iter	令iter指向元素中的上一个元素
iter1 == iter2	判断两个迭代器是否相等

这使得迭代器就想下标一样的好用，比如:

string s("come thing");
if (s.begin() != s.end()) {
	auto it = s.begin();
	*it = toupper(*it);
}

迭代器类型

就想不知道string和vector的site_type成员到底是什么类型一样，一般来说我们也不知道迭代器的精确类型。而实际上，那些拥有迭代器的标准库类型都会使用iterator和const_iterator来表示迭代器的类型:

vector<int>::iterator it; // it能代表vector<int>的元素
string::iterator it2;		// it2能代表string对象中的元素
vector<int>::const_iterator it3; // it3只能代表读元素，不能代表写元素
string::const_iterator it4;		// it4只能读字符，不能写字符，即改变字符的值

const_iterator和常量指针差不多，能读取但不能修改他所指元素的值。

如果vector对象或string对象是一个常量，只能使用const_iterator

结合解引用和成员访问操作

解引用可以获得迭代器所指的对象，如果该对象的类型恰好是个类，就有可能进一步访问他的成员。例如：

vector<string> strs = {"string", "", "tingyugetc"};
for (auto it = strs.begin(); it != strs.end() ; ++it) {
	if (it->empty()) {
		cout << "now is in empty string" << endl;
	}
}

上述的代码中使用了箭头运算符, 箭头运算符将解引用和成员访问两个操作结合在一起，他的作用和(*it).empty()相同。

(*it).empty()的圆括号必不可少，其含义是先执行括号内的解引用，接着解引用的结果在执行点运算符。如果不加括号，那么点运算符将由it执行，而不是it解引用的结果。

迭代器失效

某些对vector对象的操作会使迭代器失效.

谨记，但凡使用了迭代器的循环体，都不要想迭代器所属的容器添加元素

迭代器的运算

迭代器的递增运算令迭代器每次移动一个元素，所有的标准库都有支持递增运算符的迭代器。类似的，也能用==和!=对任意标准库类型的两个有效迭代器进行比较。

同样的，可以令迭代器和一个整数值相加或相减，其返回值是向前或向后移动了若干个位置的迭代器，执行这样的操作时，结果迭代器要么指向原vector对象内的一个元素要么指向尾元素的下一个位置。

比如，可以这样：

// 计算得到最接近vi中间元素的一个迭代器
auto mid = vi.begin() + vi.size() / 2;

使用迭代器运算的一个经典算法是二分搜索。

auto beg = text.begin(), end = text.end();
auto mid = beg + (end - beg) / 2;
while (mid != end && *mid != found) {
	if (found < *mid) {
		end = mid;
	} else {
		beg = mid + 1;
	}
	mid = beg + (end - beg) / 2;
}