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STL---迭代器

news 2024/11/13 4:36:08

本文来源：《C++语言程序设计》第10章

理解迭代器对于理解STL框架并掌握STL的使用至关重要。

迭代器是泛化的指针，STL算法利用迭代器对存储在容器中的元素序列进行遍历，迭代器提供了访问容器中每个元素的方法。

虽然指针也是一种迭代器，但迭代器不仅仅是指针。

指针可以指向内存中的一个地址，通过这个地址就可以访问相应的内存单元。

迭代器更为抽象，它可以指向容器中的一个位置，我们不必关心这个位置对应的真正物理位置，只需要通过迭代器访问这个位置的元素。

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在STL中迭代器是算法和容器的中间人。

遍历链表需要使用指针

对数组元素进行排序时也需要通过指针访问数组元素（数组名本身就是一个指针）

指针便充当了算法和数据结构的中间人。

在STL中，容器是封装起来的类模板，其内部结构无从知晓，而只能通过容器接口来使用容器。

但STL中的算法是通用的函数模板，并不专门针对某一个容器类型。

算法要适用于多种容器，而每一种容器中有效的元素又可以是任何类型，如何使用普通的指针来充当中介呢？

这时就必须使用更为抽象的指针，也就是迭代器。

就像声明指针时要说明其指向的元素一样，STL的每一个容器类模板中，都定义了一组对应的迭代器类。

使用迭代器，算法函数可以访问容器中指定位置的元素，而无需关心元素的具体类型。

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输入流迭代器

cin是输入流的一个实例

输入流迭代器用来从一个输入流中连续地输入某种类型的数据，它是一个类模板。

template<class T>istream_iterator<T>;

由于STL设计得非常灵活，很多STL的模板都有三四个模板参数，但排在后面的参数一般都有默认的参数值，绝大部分程序中都会忽略这些参数而使用它们的默认值。

istream_iterator实例上有多大4个模板参数。这里仅给出一个没有默认值的模板参数，便于理解。

其中，T是使用该迭代器从输入流中输入数据的类型。

类型T要满足两个条件：

(1)有默认构造函数

(2)对该类型的数据可以使用">>"从输入流输入。

一个输入流的实例需要由下面的构造函数来构造：

istream_iterator(istream& in);

在该构造函数中，需要提供用来输入数据的输入流（例如cin）作为参数。一个输入流迭代器实例支持"*"，“->”,"++"等几种运算符。

用"*"可以访问刚刚读取的元素；

用"++"可以从输入流中读取下一个元素；

若类型T是类类型或结构类型，用“->”可以直接访问刚刚读取元素的成员。

如何判断一个输入流是否已经结束呢？

istream_iterator类模板有一个默认构造函数

istream_iterator();

用该函数构造出的迭代器指向的就是输入流的结束位置，将一个输入流与这个迭代器进行比较就可以判断输入流是否结束。

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <algorithm>int main() {std::istream_iterator<int> eos;             // 输入流结束迭代器std::istream_iterator<int> i(std::cin);    // 绑定到 std::cin 的迭代器// 使用 std::copy 算法从 std::cin 复制整数到 vectorstd::vector<int> vec;std::copy(i, eos, std::back_inserter(vec));// 输出 vector 中的元素std::copy(vec.begin(), vec.end(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));std::cout << std::endl;return 0;
}