迭代器库

 

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迭代器库

迭代器概念
readable (C++20) writable (C++20) weakly_incrementable (C++20) incrementable (C++20) input_or_output_iterator (C++20) sentinel_for (C++20) sized_sentinel_for (C++20)	input_iterator (C++20) output_iterator (C++20) forward_iterator (C++20) bidirectional_iterator (C++20) random_access_iterator (C++20) contiguous_iterator (C++20)
迭代器原语
iterator_traits input_iterator_tagoutput_iterator_tagforward_iterator_tagbidirectional_iterator_tagrandom_access_iterator_tagcontiguous_iterator_tag (C++20) iterator (C++17 中弃用)	incrementable_traits (C++20) readable_traits (C++20) iter_value_titer_difference_titer_reference_titer_rvalue_reference_titer_common_reference_t (C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)
迭代器适配器
reverse_iterator move_iterator (C++11) move_sentinel (C++20) common_iterator (C++20) counted_iterator (C++20) back_insert_iterator front_insert_iterator insert_iterator	make_reverse_iterator (C++14) make_move_iterator (C++11) default_sentinel_tdefault_sentinel (C++20)(C++20) unreachable_sentinel_tunreachable_sentinel (C++20)(C++20) back_inserter front_inserter inserter
流迭代器
istream_iterator ostream_iterator	istreambuf_iterator ostreambuf_iterator
迭代器定制点
ranges::iter_move (C++20)
ranges::iter_swap (C++20)
迭代器操作
advance distance prev (C++11) next (C++11)	ranges::advance (C++20) ranges::distance (C++20) ranges::prev (C++20) ranges::next (C++20)
范围访问
begincbegin (C++11)(C++14) endcend (C++11)(C++14) sizessize (C++17)(C++20)	rbegincrbegin (C++14)(C++14) rendcrend (C++14)(C++14) empty (C++17) data (C++17)

 

迭代器库提供了五种迭代器的定义，同时还提供了迭代器特征、适配器及相关的工具函数。

迭代器分类

迭代器共有五 (C++17 前)六 (C++17 起)种：遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 、遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 、遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 、遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 、遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，及 遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) (C++17 起)。

迭代器的分类的依据并不是迭代器的类型，而是迭代器所支持的操作。换句话说，某个类型只要支持相应的操作，就可以作为迭代器使用。例如，完整对象类型指针支持所有遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 要求的操作，于是任何需要遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的地方都可以使用指针。

迭代器的所有类别（除了遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 和遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ）能组织到层级中，其中更强力的迭代器类别（如遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ）支持较不强力的类别（例如遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) ）的所有操作。若迭代器落入这些类别之一且亦满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求，则称之为可变 迭代器并且支持输入还有输出。称非可变迭代器为常迭代器。

迭代器类别				有定义操作
遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator)	遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator)	遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator)	遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator)	读 自增（非多趟）
				自增（多趟）
				自减
				随机访问
称落入上述类别之一且满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 要求的迭代器为可变迭代器。
遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator)				写 自增（非多趟）
称落入上述类别之一且亦满足遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 要求的迭代器为连续迭代器。
遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator)				相接存储

注意：遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 类别只在 C++17 中正式规定，但 std::vector 、 std::basic_string 、 std::array ，及 std::valarray 的迭代器还有指向 C 数组中的指针在 C++17 前的代码中通常都被处理成独立类别。

C++20 迭代器概念 C++20 引入基于概念的新迭代器系统，它异于 C++17 迭代器。虽然基础分配法保持类似，但单独的迭代器类别的要求有些区别。 定义于命名空间 std readable 指定类型通过应用运算符 * 可读 (概念) writable 指定可向迭代器所引用的对象写入值 (概念) weakly_incrementable 指定 semiregular 类型能以前后自增运算符自增 (概念) incrementable 指定 weakly_incrementable 类型上的自增操作保持相等性，而且该类型为 equality_comparable (概念) input_or_output_iterator 指定该类型对象可以自增且可以解引用 (概念) sentinel_for 指定类型为某个 input_or_output_iterator 类型的哨位类型 (概念) sized_sentinel_for 指定可对一个迭代器和一个哨位应用 - 运算符，以在常数时间计算其距离 (概念) input_iterator 指定类型为输入迭代器，即可读取其所引用的值，且可前/后自增 (概念) output_iterator 指定类型为给定的值类型的输出迭代器，即可向其写入该类型的值，且可前/后自增 (概念) forward_iterator 指定 input_iterator 为向前迭代器，支持相等比较与多趟操作 (概念) bidirectional_iterator 指定 forward_iterator 为双向迭代器，支持向后移动 (概念) random_access_iterator 指定 bidirectional_iterator 为随机访问迭代器，支持常数时间内的前进和下标访问 (概念) contiguous_iteartor 指定 random_access_iterator 为连续迭代器，指代内存中连续相接的元素 (概念) 迭代器关联类型 定义于命名空间 std incrementable_traits 计算 weakly_incrementable 类型的差类型 (类模板) readable_traits 计算 readable 类型的值类型 (类模板) iter_value_titer_reference_titer_difference_titer_rvalue_reference_titer_common_reference_t 计算迭代器的关联类型 (别名模板) 迭代器定制点 定义于命名空间 std::ranges iter_move 将解引用迭代器的结果转型为其关联的右值引用类型 (定制点对象) iter_swap 交换两个可解引用对象所引用的值 (定制点对象)

(C++20 起)

迭代器原语

iterator_traits	为迭代器各项性质提供统一接口 (类模板)
input_iterator_tagoutput_iterator_tagforward_iterator_tagbidirectional_iterator_tagrandom_access_iterator_tagcontiguous_iterator_tag (C++20)	用于指示迭代器类别的空类类型 (类)
iterator (C++17 中弃用)	用于简化简单的迭代器的必要类型定义的基类 (类模板)

迭代器适配器

reverse_iterator	逆序遍历的迭代器适配器 (类模板)
make_reverse_iterator (C++14)	创建拥有从实参推出的类型的 std::reverse_iterator (函数模板)
move_iterator (C++11)	解引用结果为右值引用的迭代器适配器 (类模板)
move_sentinel (C++20)	用于 std::move_iterator 的哨位适配器 (类模板)
make_move_iterator (C++11)	创建拥有从实参推出的类型的 std::move_iterator (函数模板)
common_iterator (C++20)	适配一个迭代器类型及其哨位为一个公共迭代器类型 (类模板)
default_sentinel_t (C++20)	用于知晓其边界的迭代器的默认哨位 (类)
counted_iterator (C++20)	对到范围结尾距离进行跟踪的迭代器适配器 (类模板)
unreachable_sentinel_t (C++20)	始终与任何 weakly_incrementable 类型比较都不相等的哨位 (类)
back_insert_iterator	用于在容器尾部插入的迭代器适配器 (类模板)
back_inserter	创建拥有从实参推出的类型的 std::back_insert_iterator (函数模板)
front_insert_iterator	用于在容器头部插入的迭代器适配器 (类模板)
front_inserter	创建拥有从实参推出的类型的 std::front_insert_iterator (函数模板)
insert_iterator	用于插入容器的迭代器适配器 (类模板)
inserter	创建拥有从实参推出的类型的 std::insert_iterator (函数模板)

流迭代器

istream_iterator	从 std::basic_istream 读取的输入迭代器 (类模板)
ostream_iterator	写入 std::basic_ostream 的输出迭代器 (类模板)
istreambuf_iterator	从 std::basic_streambuf 读取的输入迭代器 (类模板)
ostreambuf_iterator	写入 std::basic_streambuf 的输出迭代器 (类模板)

迭代器操作

定义于头文件 <iterator>
advance	令迭代器前进给定的距离 (函数模板)
distance	返回两个迭代器间的距离 (函数模板)
next (C++11)	令迭代器自增 (函数模板)
prev (C++11)	令迭代器自减 (函数模板)
ranges::advance (C++20)	令迭代器前进给定的距离或到给定的边界 (niebloid)
ranges::distance (C++20)	返回迭代器与哨位间的距离，或范围起始与结尾间的距离 (niebloid)
ranges::next (C++20)	自增迭代器给定的距离或到边界 (niebloid)
ranges::prev (C++20)	自减迭代器给定的距离或到边界 (niebloid)

范围访问

这些非成员函数提供对容器、通常数组，及 std::initializer_list 的通用接口。

定义于头文件 <iterator>
定义于命名空间 std
begincbegin (C++11)(C++14)	返回指向容器或数组起始的迭代器 (函数模板)
endcend (C++11)(C++14)	返回指向容器或数组结尾的迭代器 (函数模板)
rbegincrbegin (C++14)	返回指向一个容器或数组的逆向迭代器 (函数模板)
rendcrend (C++14)	返回容器或数组的逆向尾迭代器 (函数模板)
sizessize (C++17)(C++20)	返回容器或数组的大小 (函数模板)
empty (C++17)	检查容器是否为空 (函数模板)
data (C++17)	获得指向底层数组的指针 (函数模板)
定义于头文件 <ranges>
定义于命名空间 std::ranges
begincbegin (C++20)	返回指向范围起始的迭代器 (定制点对象)
endcend (C++20)	返回指向范围结尾的迭代器 (定制点对象)
rbegincrbegin (C++20)	返回指向范围的逆向迭代器 (定制点对象)
rendcrend (C++20)	返回指向范围的逆向尾迭代器 (定制点对象)
size (C++20)	获得能在常数时间内计算大小的范围的大小 (定制点对象)
empty (C++20)	检查范围是否为空 (定制点对象)
datacdata (C++20)	获得指向连续范围的起始的指针 (定制点对象)