C 標頭檔案系列 iterator

該標頭檔案圍繞迭代器展開，定義了一系列與迭代器有關的概念，但最最最重要的一點就是----它和其它容器一起實現了c++容器的iterator設計模式。

上述文字摘自c++14標準草案，簡而言之，迭代器就是對指標的一層封裝，提供了統一的介面。

使用迭代器有很多好處：

詳細請見設計模式。

迭代器主要有5類（[iterator-class]代指該類迭代器支援的操作集）：

這裡有兩點需要特別說明：

不難看出，這幾類迭代器有如下關係:

因為迭代器實際上是指標的抽象，很多功能概念都是從指標身上「扒」下來的，所以它的語義跟指標是一致的。

這意味著什麼呢？這意味著可以傳入指標作為迭代器，因為指標上的操作集（遞增、遞減、算數運算等）是迭代器的超集，模版定義對迭代器所做出的操作要求放在指標上完全適用。

這在操縱內建陣列的時候，可以省去不少麻煩(不用再去敲多餘的**來生成iterators)：

int numbers = ;
std::find(numbers, numbers + 4, 2);

標準庫提供了以下4個方面的設施來幫助使用者使用iterator。

「traits」是特性的意思，所以「iterator_traits」是迭代器特性的意思。從**角度看，這裡的traits就是types，因為這個類只包含了五個型別定義：

因為algorithm在c++是單獨的一塊，是iterator將容器與演算法溝通在一起。也就是說，標準庫的演算法只是通過迭代器來進行資料操作。必然而然的，一些操作需要有對應的型別： 1) 例如，應用distance庫函式計算迭代器的距離，應該返回「距離」型別的值。 2) 例如，獲取迭代器指向的物件，應該返回「物件值」型別的物件。等等...

所以，標準庫的演算法需要我們定義這些型別，好讓它在應用演算法的時候使用正確的型別。

需要注意的是，當迭代器為output iterators時，上面的4個型別可能被定義為void（可能對於output iterator來說，這四個型別都沒有多大意義，它支援的操作非常有限）。

上面這個iterator_traits類取自某個庫的iterator實現，可以看到，預設的iterator_traits模版內的型別定義都取自迭代器中相應的型別，即_iter迭代器類。所以我們在定義自己的迭代器的時候，如果定義了這些類，就不用再顯示例項化iterator_traits模版了，它能自動提取出這些型別。

這時候就輪到我們的iterator類來大顯身手啦！使用者只要繼承這個base class並指定兩個引數，就可以獲得剩餘的三個型別定義，因為它的定義是這樣的：

對應迭代器類別，這裡也有5類標籤（tag），名稱為***_tag，***對應迭代器名稱。

這個標籤的作用主要是實現標籤派發功能，提供迭代器型別資訊，從而讓c++庫演算法可以選擇合適的、高效的操作來完成演算法（可參見下一小節）。

標頭檔案還提供了一些方便的操縱迭代器的函式供使用者使用：

對於不同型別的迭代器，上述四個函式採用不同的方法進行計算，例如：

標準庫包含了三種迭代器介面卡：

reverse iterator：這種迭代器對元素進行反向迭代。注意，當從某個迭代器構造出reverse iterator時，新的迭代器不再指向先前的元素，而是指向前乙個元素（按舊迭代器的順序），因為end iterator逆轉過來才是begin iterator。

insert iterator：通過迭代器進行元素的插入時，操作略有不同。指標通常是指向已有的記憶體，因此迭代器一般也只是對指向位址的元素進行賦值；而插入元素是需要先分配記憶體，再賦值。為了能讓使用者像使用一般迭代器那樣進行元素的插入，標準庫提供了3種插入迭代器：

move iterator：移動迭代器會將內部的迭代器的操作返回值全部轉換成右值（rvalue）。

這些都是全域性模版函式，利用型別推導幫助使用者構造上述的三種迭代器介面卡。

輸入輸出一直是語言非常重要的部分，對於c++迭代器來說，操縱流（stream）中資料的輸入輸出的重要性毋庸置疑。 stream iterator則是針對stream的一套迭代器，包括istream，ostream，istreambuf 和 ostreambuf。

以下兩種是input iterator：

以下兩種是output iterator：

C 標頭檔案系列 iterator

C 標頭檔案系列 iterator

C 標頭檔案系列 array

C 標頭檔案系列 system error

C 標頭檔案系列 iterator

C 標頭檔案系列 iterator

C 標頭檔案系列 array

C 標頭檔案系列 system error

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