迭代器是C++ STL中用于访问容器元素的对象,类似指针,支持遍历和解引用。它将算法与容器解耦,实现通用操作。STL定义五种迭代器:输入、输出、前向、双向和随机访问迭代器,功能依次增强。常用begin()和end()获取迭代范围,C++11起推荐auto简化声明,还可使用范围for循环。注意避免解引用end(),容器修改后迭代器可能失效,不同容器迭代器能力不同需谨慎选择算法。

在C++中,迭代器(iterator)是一种用于访问容器元素的对象,它类似于指针,可以指向容器中的某个元素,并通过递增或递减操作遍历整个容器。迭代器是STL(标准模板库)的核心组成部分之一,它将算法与容器解耦,使通用算法可以适用于不同类型的容器。
迭代器的基本概念
迭代器本质上是一个“泛化的指针”。它提供了一种统一的方式来访问容器中的数据,而不需要关心容器的具体实现方式。比如,你可以用同样的方式遍历vector、list、set等不同容器。
每种STL容器都定义了自己的迭代器类型,通常通过container::iterator和container::const_iterator来获取。
常见迭代器类型
C++定义了五种迭代器类别,按功能由弱到强排列:
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- 输入迭代器(Input Iterator):只能向前移动,用于读取数据(如istream_iterator)
- 输出迭代器(Output Iterator):只能向前移动,用于写入数据(如ostream_iterator)
- 前向迭代器(Forward Iterator):可多次读写,只能向前遍历(如slist)
- 双向迭代器(Bidirectional Iterator):可前后移动(如list、set、map)
- 随机访问迭代器(Random Access Iterator):支持指针算术运算,可任意跳转(如vector、deque、数组)
迭代器的基本使用方法
以下是一个使用vector迭代器的简单示例:
#include#include using namespace std; int main() { vector nums = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用迭代器遍历 for (vector ::iterator it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; return 0; }
说明:
- begin() 返回指向第一个元素的迭代器
- end() 返回指向最后一个元素后位置的迭代器(不指向有效元素)
- *it 解引用操作,获取当前指向的元素值
- ++it 移动到下一个元素
从C++11开始,推荐使用auto简化声明:
for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) {
cout << *it << " ";
}
还可以使用范围for循环(更简洁):
for (const auto& num : nums) {
cout << num << " ";
}
常量迭代器与反向迭代器
如果不需要修改元素,建议使用const_iterator:
for (auto it = nums.cbegin(); it != nums.cend(); ++it) {
// 只读访问
}
使用反向迭代器从后往前遍历:
for (auto rit = nums.rbegin(); rit != nums.rend(); ++rit) {
cout << *rit << " ";
}
注意:rbegin() 指向最后一个元素,rend() 指向第一个元素之前的位置。
注意事项
使用迭代器时需注意:
- 不要对end()返回的迭代器进行解引用
- 容器发生插入或删除操作后,原有迭代器可能失效
- 不同容器的迭代器能力不同,选择合适算法时要注意限制
基本上就这些。掌握迭代器是学习STL的关键一步,理解其原理和用法有助于写出更通用、高效的C++代码。











