STL迭代器是访问容器元素的核心工具,分为输入、输出、前向、双向和随机访问五类,功能依次增强。vector等容器支持随机访问迭代器,可高效跳转;list等支持双向迭代器,能前后移动;unordered容器仅支持前向迭代器。使用时需注意迭代器失效问题,避免操作无效指针。算法如find、sort依赖迭代器范围,应合理选择容器与迭代器类型以提升效率。

STL(Standard Template Library)中的迭代器是访问容器元素的核心工具,它像指针一样可以遍历、读取或修改容器中的数据。理解迭代器的类型和使用方法,对掌握C++ STL至关重要。
迭代器的基本用法
迭代器通过begin()和end()函数获取容器的起始和末尾后一个位置。用循环遍历容器是最常见的操作方式。
例如,使用vector演示基本遍历:
#include#include using namespace std; int main() { vector nums = {1, 2, 3, 4, 5}; for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) { cout << *it << " "; } return 0; }
输出结果为:1 2 3 4 5。注意end()指向的是最后一个元素的下一个位置,不能直接解引用。
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五种迭代器类型及其特点
C++中根据功能强弱将迭代器分为五类,每种支持的操作不同。
- 输入迭代器(Input Iterator):只能向前移动,用于读取数据。常见于istream_iterator,支持单次遍历。
- 输出迭代器(Output Iterator):只能向前移动,用于写入数据。如ostream_iterator,不可读取内容。
- 前向迭代器(Forward Iterator):可多次读写,只能++向前。适用于slist、unordered_map等容器。
- 双向迭代器(Bidirectional Iterator):支持++和--,可前后移动。list、set、map等使用此类。
- 随机访问迭代器(Random Access Iterator):功能最强,支持+、-、[]、比较等操作。vector、deque、array支持。
功能由弱到强依次为:输入/输出 → 前向 → 双向 → 随机访问。高级迭代器可替代低级用途。
不同容器对应的迭代器类型
每种容器提供的迭代器能力不同,选择合适容器影响算法使用。
- vector、deque、array → 随机访问迭代器
- list、set、multiset、map、multimap → 双向迭代器
- unordered系列容器 → 前向迭代器
- istream_iterator → 输入迭代器
- ostream_iterator → 输出迭代器
比如vector支持it + 5跳转,而list不支持,必须用std::advance(it, 5)逐步移动。
常用操作与注意事项
迭代器使用中需注意有效性与操作限制。
- 避免使用已失效的迭代器,如删除元素后原迭代器可能无效。
- 修改容器可能导致迭代器失效,特别是vector在扩容时所有迭代器失效。
- 尽量使用auto简化声明,如auto it = vec.begin();
- 算法库如find、sort依赖迭代器作为参数范围。
例如,使用find查找元素:
auto it = find(nums.begin(), nums.end(), 3);
if (it != nums.end()) {
cout << "找到元素:" << *it;
}
基本上就这些。掌握这五类迭代器的区别和适用场景,能更高效地使用STL容器与算法。










