迭代器是C++ STL中用于访问容器元素的通用机制,类似于指针,可指向容器元素并支持遍历操作。它提供统一接口,屏蔽容器内部差异,支持解引用、递增/递减和比较操作。每种容器均提供begin()和end()函数,分别返回首元素和末尾后位置的迭代器。根据功能分为五类:输入、输出、前向、双向和随机访问迭代器,对应不同操作能力,如vector支持随机访问,list仅支持双向移动。使用时需注意迭代器失效问题,如插入、删除或扩容可能导致迭代器无效,应重新获取或使用erase返回的新迭代器。掌握迭代器是理解STL算法与容器交互的基础。

迭代器(iterator)是C++中用于访问容器元素的一种通用机制,它类似于指针,可以指向容器中的某个元素,并通过递增、递减等操作遍历整个容器。理解迭代器的概念和用法,是掌握STL(标准模板库)的关键一步。
迭代器的基本概念
迭代器本质上是一个对象,它提供了一种统一的方式来访问不同类型的容器(如vector、list、set等),而不需要关心容器内部的具体实现。你可以把迭代器看作是指针的泛化:
- 它可以解引用(*it)来获取当前指向的元素值
- 可以用 ++it 或 it++ 移动到下一个元素
- 支持比较操作(如 it1 != it2)
每种标准容器都提供了 begin() 和 end() 成员函数:
- begin() 返回指向第一个元素的迭代器
- end() 返回指向“末尾之后”位置的迭代器,不指向有效元素,仅作为结束标志
常见迭代器类型
根据功能强弱,C++定义了五种迭代器类别:
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- 输入迭代器(Input Iterator):只能读取一次数据,支持前向移动
- 输出迭代器(Output Iterator):只能写入一次数据,支持前向移动
- 前向迭代器(Forward Iterator):可多次读写,仅支持 ++ 操作(如slist)
- 双向迭代器(Bidirectional Iterator):支持 ++ 和 --,能前后移动(如list、set)
- 随机访问迭代器(Random Access Iterator):支持任意偏移访问(如vector、array)
例如 vector 的迭代器属于随机访问类型,可以执行 it + 5、it1 - it2 等操作;而 list 的迭代器是双向的,不能直接加整数。
基本用法示例
以下是一个使用 vector 迭代器遍历元素的简单例子:
#include#include using namespace std; int main() { vector
nums = {1, 2, 3, 4, 5}; for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) { cout zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn *it zuojiankuohaophpcnzuojiankuohaophpcn " "; } // 输出: 1 2 3 4 5 return 0;}
这里 auto 会自动推导为 vector
对于只读访问,推荐使用 const_iterator 避免意外修改:
for (auto it = nums.cbegin(); it != nums.cend(); ++it)迭代器失效问题
在使用迭代器时必须注意“迭代器失效”问题——某些操作会使迭代器不再有效。例如:
- vector 在扩容时,所有迭代器都会失效
- 删除元素后,被删元素对应的迭代器失效
- 插入操作可能导致部分或全部迭代器失效
解决方法是在进行插入/删除后重新获取迭代器,或者使用返回新迭代器的 erase 方法:
it = container.erase(it); // erase 返回下一个有效位置基本上就这些。掌握迭代器的核心在于理解它是容器与算法之间的桥梁,STL 中的很多算法(如 find、sort)都依赖迭代器工作。只要正确使用 begin/end,注意类型匹配和失效问题,就能安全高效地操作各种容器。











