迭代器和辅助函数



迭代器（iterator）是连接容器和算法的纽带，为数据提供了抽象，使写算法的人不必关心各种数据结构的细节。迭代器提供了数据访问的标准模型——对象序列，使对容器更广泛的访问操作成为可能。

根据迭代器所支持的操作不同，在STL中定义了如下5种迭代器：

迭代器类别	说明
输入	从容器中读取元素。输入迭代器只能一次读入一个元素向前移动，输入迭代器只支持一遍算法，同一个输入迭代器不能遍历一个序列两遍
输出	向容器中写入元素。输出迭代器只能一次一个元素向前移动。输出迭代器只支持一遍算法，同一输出迭代器不能两次遍历一个序列
正向	具有输入迭代器的全部功能和输出迭代器的大部分功能
双向	具有正向迭代器和逆向迭代器的功能，支持多遍算法
随机访问	具有双向迭代器的功能与直接访问容器中任何元素的功能，即可向前向后跳过任意个元素

迭代器的层次结构：

上面这图表并不是表明它们之间的继承关系：而只是描述了迭代器的种类和接口。

迭代器能力：

		输入	输出	前向	双向	随机访问
读取(= *i)		√	×	√	√	√
写入(*i =)		×	√	√	√	√
多通		×	×	√	√	√
++i和i++		√	√	√	√	√
--i和i--		×	×	×	√	√
i[n]		×	×	×	×	√
i + n和i - n		×	×	×	×	√
i += n和i -= n		×	×	×	×	√
==和 !=		√	×	√	√	√
<和 >		×	×	×	×	√
<=和 >=		×	×	×	×	√

迭代器多通是指以同样的顺序来遍历容器，而且迭代器递增后，仍然可以通过解除保存的迭代器引用，来获得同样的值。

为何Forward迭代器不具备Output迭代器的全部功能？

这是因为有一个约束条件，使得某些对Output Iterator有效的程序对Forward Iterator可能无效。

1. 面对Output Iterator无须检查其是否抵达序列尾端，便可直接写入数据。事实上由于Output Iterator不提供比较操作，因此无法将Output Iterator与end-of-sequence相比较。以下循环是正确的：
      while(true)
      {
       *pos = foo();
       ++pos;
      }
2. 对于Forward Iterator，必须在提领数据之前确保其有效，因此上述循环对Forward Iterator是错误的。对于Forward Iterator上述循环应改为：
       while( pos != coll.end() )
      {
       *pos = foo();
       ++pos;
      }
    而同时，该循环不适用于Output Iterator，因为Output Iterator没有operator!=

*将迭代器移至“起点更前面或end()之后”都会引起未定义行为。

vecotr迭代器的递增和递减

迭代器的递增和递减操作有个奇怪的问题。一般而言你可以递增或递增暂时性迭代器，但对于vectors和strings就不行，如下：

        vector<int> coll;
	coll.push_back(1);
	coll.push_back(3);
	coll.push_back(2);
	coll.push_back(4);
	if (coll.size() > 1)
	{
		sort(++coll.begin(), coll.end()); //vs2013下能运行，因为实现为模板class
	}
	copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<int>(cout, " "));

C++不允许你修改任何基本型别（包括指针）的暂时值，但对于struct和class则允许。因此如果迭代器被实作为一般指针，上面代码编译会失败。如编译不通过可以改为：

        vector<int>::iterator it = coll.begin();
        sort(++it, coll.end());

迭代器的辅助函数

#include<iterator>

void advance(InputIterator pos,int n);   

不检查迭代器是否超过end(), 无返回值。

#include<iterator>

iterator_traits<InputIterator>::difference_type distance(InputIterator pos1,InputIterator pos2);

两个迭代器都必须指向同一个容器，从pos1必须能到达pos2

#include<algorithm>

void iter_swap(ForwardIteraor1 pos1,ForwardIteraor2 pos2);

 迭代器型别不一定相同，但pos1和pos2的内容可相互赋值，交换迭代器pos1和pos2所指的值。