对C++迭代器工作原理说明介绍

开发 后端
下文主要向大家介绍一下,C++迭代器的工作原理,但在完全了解它复杂的实现细节之前,我们将对C++迭代器的原理进行说明分析一下。

可以对C++迭代器进行自增以及使用解引用操作符来读取值,但不能对该元素值赋值,因为C++迭代器对所有的容器都适用,现代C++程序更倾向于使用迭代器而不是下标操作访问容器元素,即使对支持下标操作的vector类型也这样。

标准库为每一种标准容器(包括vector)定义了一种迭代器类型。迭代器类型提供了比下标操作更一般化的方法:所有的标准库容器都定义了相应的迭代器类型,而只有少数的容器支持下标操作。

1. 容器的iterator类型

每种容器类型都定义了自己的迭代器类型,如vector:vector::iterator iter;这条语句定义了一个名为iter的变量,它的数据类型是由vector定义的iterator类型。每个标准库容器类型都定义了一个名为iterator的成员,这里的iterator与迭代器实际类型的含义相同。

术语:迭代器C++迭代器类型程序员***遇到有关迭代器的术语时可能会困惑不解,产生困惑的原因之一是由于本书中同一个术语iterator表示两个不同的事物。一般性提及的是迭代器的概念;而特别提及的则是由容器定义的具体的iterator类型,如vector

重点要理解的是,定义了许多用作迭代器的类型,这些类型在概念上是相关的。若一种类型支持一组确定的行为(这些行为允许程序员遍历容器内的元素,并允许程序员访问这些元素值)。

我们就称这种类型为迭代器。不同的容器类定义了自己的iterator类型,用于访问容器内的元素。换句话说,每个容器定义了一种名为iterator的类型,而这种类型支持(概念上的)迭代器的各种行为。

2. begin和end操作

每种容器都定义了一对命名为begin和end的函数,用于返回迭代器。如果容器中有元素的话,由begin返回的迭代器指向***个元素把iter初始化为由名为begin的vector操作返回的值。假设vector不空,初始化后,iter即指该元素为ivec[0]。

由end操作返回的迭代器指向vector的“末端元素的下一个”。通常称为超出末端迭代器(off-the-end iterator),表明它指向了一个不存在的元素。如果vector为空,begin返回的迭代器与end返回的迭代器相同。由end操作返回的迭代器并不指向vector中任何实际的元素,相反,它只是起一个哨兵(sentinel)的作用,表示我们已处理完vector中所有元素。

3. C++迭代器的自增和解引用运算

C++迭代器类型定义了一些操作来获取迭代器所指向的元素,并允许程序员将迭代器从一个元素移动到另一个元素。迭代器类型可使用解引用操作符(*操作符)来访问迭代器所指向r 元素解引用操作符返回迭代器当前所指向的元素。

假设iter指向vector对象ivec的***个元素,那么*iter和ivec[0]就是指向同一个元素。上面这个语句的效果就是把这个元素的值赋为0。迭代器使用自增操作符(1.4.1节)向前移动迭代器指向容器中下一个元素。从逻辑上说,迭代器的自增操作和int型对象的自增操作类似。

对int对象来说,操作结果就是把int型值“加1”,而对迭代器对象则是把容器中的迭代器“向前移动一个位置”。因此,如果iter指向***个元素,则++iter指向第二个元素。由于end操作返回的C++迭代器不指向任何元素,因此不能对它进行解引用或自增操作。

4.  C++迭代器的其他运算

另一对可执行于迭代器的操作就是比较:用==或!=操作符来比较两个迭代器,如果两个迭代器对象指向同一个元素,则它们相等,否则就不相等。

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责任编辑:chenqingxiang 来源: javaeye.com
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