c++ iterator迭代器用法_c++遍历容器的标准方式

因为vector可能扩容导致指针失效，而list、map、deque等容器内存不连续，指针无法通用；迭代器通过统一接口封装容器差异，begin()和end()提供安全遍历边界，须用!=而非

为什么不能直接用指针遍历 vector？

很多刚学 C++ 的人会把 vector 当成数组，试图用 int* p = &v[0] 加偏移来遍历。这在 vector 且未发生扩容时“碰巧”能跑通，但一旦容器是 list、map 或 deque，指针就完全失效——它们的内存不连续，甚至没有“地址可取”的概念。迭代器正是为统一这种差异而生：它提供类似指针的接口（*、->、++），但背后由容器自己实现逻辑。

begin() / end() 是唯一安全的起点和终点

begin() 返回指向首元素的迭代器，end() 返回指向“末尾之后一个位置”的迭代器（不是最后一个元素！）。遍历时必须用 != 判断，不能用 ，因为并非所有迭代器都支持比较大小（比如 list::iterator 只支持 == 和 !=）。

std::vector v = {1, 2, 3};
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    std::cout << *it << "\n";
}

• end() 迭代器不可解引用（*v.end() 是未定义行为）
• 插入/删除操作可能使已有迭代器失效，尤其对 vector：push_back 触发扩容后，所有现存迭代器全部作废
• cbegin()/cend() 返回 const 迭代器，适合只读场景，避免意外修改

范围 for 循环本质就是迭代器语法糖

for (auto& x : container) 看似简洁，底层仍调用 begin() 和 end()。它自动推导迭代器类型，省去手写类型声明的麻烦，但失去对迭代器本身的控制（比如无法获取当前索引、无法反向遍历、无法中途 erase）。

std::map m = {{"a", 1}, {"b", 2}};
for (const auto& pair : m) {  // pair 是 std::pair&
    std::cout << pair.first << ": " << pair.second << "\n";
}

• 想修改元素值，用 auto&；只读用 const auto& 避免拷贝
• 若容器是临时对象（如函数返回值），范围 for 会延长其生命周期；但显式用 begin()/end() 就不会，需注意悬垂引用
• 不适用于需要访问迭代器位置的场景，例如 std::distance(it, begin())

erase() 必须用迭代器返回值续接

C++11 起，序列容器（vector、deque、list）的 erase(it) 返回下一个有效迭代器。这是为了规避“删除后 it 失效还继续 ++”的经典错误。

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std::vector v = {1, 2, 3, 4, 5};
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ) {
    if (*it % 2 == 0) {
        it = v.erase(it);  // 删除后 it 指向下一元素
    } else {
        ++it;
    }
}

• 千万不能写 v.erase(it); ++it; —— 此时 it 已失效，++ 行为未定义
• map/set 的 erase(it) 返回 void，所以删完直接 ++it 是安全的（因红黑树结构保证了后继存在）
• 批量删除推荐用 remove-erase 惯用法，避免多次移动元素

迭代器不是语法装饰，它是 C++ 容器抽象的核心契约。越早习惯用 begin()/end() 构建循环，越少掉进“这个容器怎么不能用下标”“为什么删完就崩了”的坑里。真正容易被忽略的，是不同容器对迭代器失效规则的差异——vector 插入头部全失效，list 只有被删节点的迭代器失效，而 unordered_map 一次 rehash 让所有迭代器报废。