本文已参与「新人创作礼」活动,一起开启掘金创作之路 在理解map容器之前,应该先了解一下迭代器
C++迭代器(STL迭代器)iterator详解
要访问顺序容器和关联容器中的元素,需要通过“迭代器(iterator)”进行。迭代器是一个变量,相当于容器和操纵容器的算法之间的中介。迭代器可以指向容器中的某个元素,通过迭代器就可以读写它指向的元素。从这一点上看,迭代器和指针类似。迭代器按照定义方式分成以下四种。
- 正向迭代器,定义方法如下:
容器类名::iterator 迭代器名;
- 常量正向迭代器,定义方法如下:
容器类名::const_iterator 迭代器名;
- 反向迭代器,定义方法如下:
容器类名::reverse_iterator 迭代器名;
- 常量反向迭代器,定义方法如下:
容器类名::const_reverse_iterator 迭代器名;
通过迭代器可以读取它指向的元素,
*迭代器名就表示迭代器指向的元素。通过非常量迭代器还能修改其指向的元素。迭代器都可以进行
++操作。反向迭代器和正向迭代器的区别在于:
- 对正向迭代器进行
- ++
- 操作时,迭代器会指向容器中的后一个元素;
- 而对反向迭代器进行
- ++
- 操作时,迭代器会指向容器中的前一个元素。下面的程序演示了如何通过迭代器遍历一个 vector 容器中的所有元素。
#include #include using namespace std; int main(){ vector v; //v是存放int类型变量的可变长数组,开始时没有元素 for (int n = 0; n<5; ++n) v.push_back(n); //push_back成员函数在vector容器尾部添加一个元素 vector::iterator i; //定义正向迭代器 for (i = v.begin(); i != v.end(); ++i){ //用迭代器遍历容器 cout << *i << " "; //*i 就是迭代器i指向的元素 *i *= 2; //每个元素变为原来的2倍 } cout << endl; //用反向迭代器遍历容器 for (vector::reverse_iterator j = v.rbegin(); j != v.rend(); ++j) cout << *j << " "; return 0; }
程序的输出结果是:0 1 2 3 4
8 6 4 2 0
第 6 行,vector 容器有多个构造函数,如果用无参构造函数初始化,则容器一开始是空的。
第 10 行,begin 成员函数返回指向容器中第一个元素的迭代器。++i 使得 i 指向容器中的下一个元素。
end 成员函数返回的不是指向最后一个元素的迭代器,而是指向最后一个元素后面的位置的迭代器,因此循环的终止条件是i != v.end()。第 16 行定义了反向迭代器用以遍历容器。反向迭代器进行++操作后,会指向容器中的上一个元素。rbegin 成员函数返回指向容器中最后一个元素的迭代器,rend 成员函数返回指向容器中第一个元素前面的位置的迭代器,因此本循环实际上是从后往前遍历整个数组。如果迭代器指向了容器中最后一个元素的后面或第一个元素的前面,再通过该迭代器访问元素,就有可能导致程序崩溃,这和访问 NULL 或未初始化的指针指向的地方类似。第 10 行和第 16 行,写++i、++j相比于i++、j++,程序的执行速度更快。回顾++被重载成前置和后置运算符的例子如下:
CDemo CDemo::operator++ (){ //前置++ ++n; return *this; } CDemo CDemo::operator ++(int k){ //后置++ CDemo tmp(*this); //记录修改前的对象 n++; return tmp; //返回修改前的对象 }
后置++要多生成一个局部对象 tmp,因此执行速度比前置的慢。同理,迭代器是一个对象,STL 在重载迭代器的++运算符时,后置形式也比前置形式慢。在次数很多的循环中,++i和i++可能就会造成运行时间上可观的差别了。因此,本教程在前面特别提到,对循环控制变量i,要养成写++i、不写i++的习惯。注意,容器适配器 stack、queue 和 priority_queue 没有迭代器。容器适配器有一些成员函数,可以用来对元素进行访问。