vector vect;

vector::iterator it = vect.begin();

首先定义了一个int类型的向量;然后定义了一个具有int元素的迭代器类型。it的类型就是vector::iterator。

vector

vector不是一种数据类型,而只是一个类模板,可用来定义任意多种数据类型。vector类型的每一种都指定了其保存元素的类型。因此,vector和vector 都是数据类型。

vector对象(以及其他标准库容器对象)的重要属性就在于可以在运行时高效地添加元素。因为vector增长的效率高,在元素值已知的情况下,最好是动态地添加元素。这种增长方式不同于C语言中的内置数据类型,也不同于大多数其他编程语言的数据类型。特别地,如果读者习惯了C或Java的风格,由于vector元素连续存储,可能希望最好是预先分配合适的空间。但事实上,为了达到连续性,C++的做法恰好相反。

虽然可以对给定元素个数的 vector 对象预先分配内存,但更有效的方法是先初始化一个空 vector 对象,然后再动态地增加元素。

vector迭代器

除了使用下标来访问vector对象的元素外,标准库还提供了另一种检测元素的方法:使用迭代器(iterator),它是一种允许程序员检查容器内元素,并实现元素遍历的数据类型。

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。因为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。

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。

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。

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返回的迭代器指向第一个元素:

vector::iterator iter = ivec.begin();

上述语句把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。

vector迭代器的自增和解引用运算

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:

*iter = 0;

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的第一个元素,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指向第一个元素,则++iter指向第二个元素。

由于end操作返回的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。

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。

迭代器应用的程序示例

假设已声明了一个vector型的ivec变量,要把它所有元素值重置为0,可以用下标操作来完成:

// reset all the elements in ivec to 0

for (vector::size_type ix = 0; ix != ivec.size(); ++ix)

   ivec[ix] = 0;

上述程序用for循环遍历ivec的元素,for循环定义了一个索引ix,每循环迭代一次ix就自增1。for循环体将ivec的每个元素赋值为0。

更典型的做法是用迭代器来编写循环:

// equivalent loop using iterators to reset all the elements in ivec to 0

for (vector::iterator iter = ivec.begin();

                     iter != ivec.end(); ++iter)

*iter = 0;  // set element to which iter refers to 0

for循环首先定义了iter,并将它初始化为指向ivec的第一个元素。for循环的条件测试iter是否与end操作返回的迭代器不等。每次迭代iter都自增1,这个for循环的效果是从ivec第一个元素开始,顺序处理vector中的每一元素。最后,iter将指向ivec中的最后一个元素,处理完最后一个元素后,iter再增加1,就会与end操作的返回值相等,在这种情况下,循环终止。

for循环体内的语句用解引用操作符来访问当前元素的值。和下标操作符一样,解引用操作符的返回值是一个左值,因此可以对它进行赋值来改变它的值。上述循环的效果就是把ivec中所有元素都赋值为0。

通过上述对代码的详细分析,可以看出这段程序与用下标操作符的版本达到相同的操作效果:从vector的第一个元素开始,把vector中每个元素都置为0。
如果vector为空,程序是安全的。如果ivec为空,则begin返回的迭代器不指向任何元素,由于没有元素,所以它不能指向任何元素——在这种情况下,从begin操作返回的迭代器与从end操作返回的迭代器的值相同,因此for语句中的测试条件立即失败。

const_iterator

前面的程序用vector::iterator改变vector中的元素值。每种容器类型还定义了一种名为const_iterator的类型,该类型只能访问容器内元素,但不能改变其值。

当我们对普通iterator类型解引用时,得到对某个元素的非const引用。而如果我们对const_iterator类型解引用时,则可以得到一个指向const对象的引用,如同任何常量一样,该对象不能进行重写。

例如,如果text是vector类型,程序员想要遍历它,输出每个元素,可以这样编写程序:

// use const_iterator because we won’t change the elements

for (vector::const_iterator iter = text.begin();

                                iter != text.end(); ++iter)

cout << *iter << endl; // print each element in text

除了是从迭代器读取元素值而不是对它进行赋值之外,这个循环与前一个相似。由于这里只需要借助迭代器进行读,不需要写,这里把iter定义为const_iterator类型。当对const_iterator类型解引用时,返回的是一个const值。不允许用const_iterator进行赋值:

不要把const_iterator对象与const的iterator对象混淆起来。声明一个const迭代器时,必须初始化迭代器。一旦被初始化后,就不能改变它的值:

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