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2023-07-05 01:29:04 深夜i -- --

C++ 迭代器使用方法

C++迭代器是指用来遍历容器中元素的抽象概念，它与容器的实现细节相分离，使得算法和容器可以相互独立地进行开发、测试和维护，从而提高了代码的可读性和可重用性。本文将介绍C++迭代器的使用方法。

1.迭代器类型

C++迭代器有5种类型，分别是：

* 输入迭代器（Input Iterator）：只读访问容器中的元素，不支持算法修改元素。

* 输出迭代器（Output Iterator）：只完成输出动作，而不关心输出内容，如cout输出流。

* 前向迭代器（Forward Iterator）：能够向前遍历容器中的元素，并支持算法修改元素。

* 双向迭代器（Bidirectional Iterator）：在前向迭代器的基础上，还支持向后遍历容器中的元素。

* 随机访问迭代器（Random Access Iterator）：在双向迭代器的基础上，还支持随机访问容器中的元素。

2.迭代器声明

迭代器在使用前需要先声明，声明的方式如下：


<container_type>::iterator <iter_name> = <container>.begin();

其中，`container_type`是待遍历的容器类型，`iter_name`是声明的迭代器名，`container`是待遍历的容器名，`begin()`是迭代器指向容器第一个元素的位置。

3.迭代器遍历

使用迭代器遍历容器的方式主要有以下两种：

* for循环

可以使用for循环配合迭代器的方式遍历容器中的元素，代码示例如下：


for (std::vector<int>::iterator it = vec.begin(); it != vec.end(); it++) {
  std::cout << *it << " ";
}

其中，`std::vector `表示待遍历的容器类型，`vec`表示待遍历的容器名，`begin()`是获取容器第一个元素的迭代器，`end()`是获取容器最后一个元素的下一个迭代器，`it`是声明的迭代器名，`*it`是迭代器所指元素的值。

* 算法函数

C++ STL提供了一些遍历算法函数，如`std::for_each()`、`std::accumulate()`、`std::copy()`等，这些算法函数直接对迭代器进行操作，可以方便地遍历容器中的元素。代码示例如下：


std::for_each(vec.begin(), vec.end(), [](int value)
  std::cout << value << " ";
);

其中，`std::for_each()`是一个遍历算法函数，`vec.begin()`和`vec.end()`分别是容器的第一个和最后一个元素的迭代器，`[](int value) std::cout << value << " "; `是一个Lambda表达式，表示对每个元素执行的操作。

4.迭代器修改

除了访问容器中的元素外，迭代器还可以对元素进行修改。通过迭代器修改容器中的元素的方式主要有以下两种：

* 直接修改

可以通过迭代器直接修改容器中的元素，代码示例如下：


std::vector<int>::iterator it = vec.begin();
*it = 5;

其中，`it`是容器的第一个元素的迭代器，`*it = 5`表示将容器的第一个元素修改为5。

* 算法函数修改

C++ STL提供了一些算法函数，如`std::transform()`、`std::replace()`等，可以方便地对容器中的元素进行修改。代码示例如下：


std::transform(vec.begin(), vec.end(), vec.begin(), [](int value) {
  return value + 1;
});

其中，`std::transform()`是一个算法函数，`vec.begin()`和`vec.end()`分别是容器的第一个和最后一个元素的迭代器，`[](int value){ return value + 1; }`是一个Lambda表达式，表示对每个元素执行的操作。

5.迭代器失效

当使用迭代器遍历容器时，可能会导致迭代器失效的问题。当容器发生增删操作时，迭代器可能会指向错误的位置，导致程序崩溃或结果错误。为了避免迭代器失效，可以使用如下两种方式：

* 使用循环

在使用循环遍历容器时，不应该将指向容器中元素的迭代器存储在其他变量中，并在遍历期间不停地对容器进行修改，而是应该尽量减少对容器的修改，以免迭代器失效。

* 使用标准库算法函数

C++ STL提供了许多遍历算法函数，这些函数的设计目标就是为了防止迭代器失效。在使用这些算法函数时，不需要手动控制迭代器的失效问题，而可以专注于算法的实现，提高代码的可读性和可维护性。

以上就是C++迭代器的使用方法，掌握了这些知识，相信对于C++编程将会更加得心应手。

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