The C++ Standard Library 学习笔记（一）第7章

7. 迭代器

7.2 迭代器分类

7.2.1 输入迭代器（Input Iterator）
输入迭代器只能逐位向前读取元素，且只能读取一遍，例如：istream,，ifstream。
7.2.2 输出迭代器（Output Iterator）
它与输入迭代器正好相反，它只能逐位向前写元素，也只能写一遍，例如：ostream，ofstream，inserter。
7.2.3 前向迭代器（Forward Iterator）
它是输出迭代器和输入迭代器的组合，它拥有输入迭代器的所有能力和几乎所有的输出迭代器的能力
7.2.4 双向迭代器（Bidirectional Iterator）
双向迭代器是前向迭代器加上向后迭代的能力，它的移动操作只有++和--，例如：list，set，multiset，map，multimap提供的迭代器。
7.2.5 随机访问迭代器（Random Access Iterator）
它可以随机存取元素，并且迭代器可以做算数运算，和关系运算（< 和 >）。例如：vector，deque，string，array提供的迭代器。
7.2.5 vector string迭代器的递增递减操作的问题
由于vector和string的迭代器通常用元素类型的指针来实现，对于指针你又不能改变它的临时值，因此很多情况下，编译会通不过。这时你需要一个临时的迭代器，例如：
std::vector<int> coll;
   ...
//sort, starting with the second element
// - PORTABLE version
if (coll.size() > 1) {
std::vector<int>::iterator beg = coll.begin();
coll.sort (++beg, coll.end()); 
}

7.3 迭代器辅助函数

#include <iterator> //头文件
void advance(InputIterator& pos, Dist n); //将迭代器向前移动n个位置，对所有迭代器适用。
Dist distance(InputIterator pos1, InputIterator pos2); //计算两个迭代器之间的距离，对所有迭代器适用。
#include <algorithm> //头文件
void iter_swap (ForwardIterator1 pos1, ForwardIterator2 pos2)；//交换两个迭代器的值，两个迭代器不需要为同一类型，但是必须可以复制。

7.4 迭代器适配器（Iterator Adapters）

7.4.1 反向迭代器（reverse iterator）
反向迭代器可以以相反的顺序访问元素。容器的rbegin()和rend()返回一对反向迭代器。
Container<T>::reverse_iterator rpos(pos);可以获得pos的反向迭代器，但rpos的值指向pos的前一个位置。
可以用reverse_iterator.base();得到反向迭代器的正向迭代器。
例子:
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main()
{
    vector<int> ivec;
 
    for (int i = 1; i < 9; ++i)
    {
        ivec.push_back(i);
    }
 
    vector<int>::iterator pos;
    pos = find(ivec.begin(), ivec.end(), 5);
 
    if (pos != ivec.end())
    {
        cout << "pos=" << *pos << endl;
    }
 
    vector<int>::reverse_iterator rpos(pos);
 
    cout << "rpos=" << *rpos << endl;
 
 
    vector<int>::iterator pos2 = find(ivec.begin(), ivec.end(), 2);
    vector<int>::iterator pos7 = find(ivec.begin(),ivec.end(), 7);
    copy(pos2,pos7, ostream_iterator<int>(cout));
    cout << endl;
 
    vector<int>::reverse_iterator rpos2(pos2);
    vector<int>::reverse_iterator rpos7(pos7);
    copy(rpos7, rpos2, ostream_iterator<int>(cout));
    cout << endl;
 
    vector<int>::iterator rrpos2 = rpos2.base();
    cout << "rrpos2=" << *rrpos2 << endl;
 
    getchar();
    return 0;
}
输出：
pos=5
rpos=4
23456
65432
rrpos2=2
 
7.4.2 输入迭代器（Insert iterators）
输出迭代器主要用于算法，它使得算法可以将新值插入容器而不是覆盖，它将覆盖操作转换为插入操作。输入迭代器重载了解引用操作符（*）返回自身容器的一个引用，和赋值操作符（=），把它转化为容器的push_back，push_front或insert操作。
有三种输入迭代器：back_inserter，front_inserter和insertor，分别对应push_back，push_front和insert操作。
7.4.3 流迭代器（Stream Iterators）
流迭代器是一个迭代器适配器，它让你能用流作为算法的输入和输出源。
输出流迭代器（Ostream Iterators）
ostream_iterator<T>(ostream, delim=’’);
输入流迭代器（Istream Iterators）
istream_iterator<T>()，流输入迭代器的结束；
istream_iterator<T>(istream)，创建一个istream的迭代器。

7.5 迭代器特征（Iterator Traits）

每一个迭代器都有对应的Iterator tag，标准库的定义：
namespace std {
    struct output_iterator_tag {
    };
    struct input_iterator_tag {
    };
    struct forward_iterator_tag
        : public input_iterator_tag {
    };
    struct bidirectional_iterator_tag
        : public forward_iterator_tag {
    };
    struct random_access_iterator_tag
        : public bidirectional_iterator_tag {
    };
}
 
Iterator Traits，它包含了迭代器相关的类型定义，使得你可以作为泛型编程的引用。
标准库的定义：
namespace std {
    template <class T>
    struct iterator_traits {
        typedef typename T::value_type            value_type;
        typedef typename T::difference_type       difference_type;
        typedef typename T::iterator_category     iterator_category;
        typedef typename T::pointer               pointer;
        typedef typename T::reference             reference;
    };
}
namespace std {
    template <class T>
    struct iterator_traits<T*> {
        typedef T                          value_type;
        typedef ptrdiff_t                  difference_type;
        typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
        typedef T*                         pointer;
        typedef T&                         reference;
    };
}