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迭代器库

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C++
 
迭代器库
迭代器概念
迭代器原语
算法概念与工具
间接可调用概念
常用算法要求
工具
迭代器适配器
流迭代器
迭代器定制点
(C++20)
(C++20)
迭代器操作
(C++11)
(C++11)
范围访问
(C++11)(C++14)
(C++11)(C++14)
(C++17)(C++20)
(C++14)(C++14)
(C++14)(C++14)
(C++17)
(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。

目录

[编辑] 迭代器分类

迭代器共有五 (C++17 前)六 (C++17 起)种：老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) 、老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 、老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 、老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 、老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，及老式连续迭代器 (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老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 要求的操作，于是任何需要老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的地方都可以使用指针。

迭代器的所有类别（除了老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 和老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ）能组织到层级中，其中更强力的迭代器类别（如老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ）支持较不强力的类别（例如老式输入迭代器 (LegacyInputIterator) ）的所有操作。若迭代器落入这些类别之一且亦满足老式输出迭代器 (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
老式连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 老式随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 老式双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 老式向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 老式输入迭代器 (LegacyInputIterator)
  • 读
  • 自增（无多趟）
  • 自增（有多趟）
  • 自减
  • 随机访问
  • 连续存储

称落入上述迭代器类别之一并且亦符合老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的迭代器为可变迭代器。

老式输出迭代器 (LegacyOutputIterator)
  • 写
  • 自增（无多趟）

注意：老式连续迭代器 (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。

[编辑] 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
(C++20)
 指定类型通过应用运算符 * 可读
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可向迭代器所引用的对象写入值
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定 semiregular 类型能以前后自增运算符自增
(概念) [编辑]
(C++20)
 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) [编辑]
(C++20)
 指定该类型对象可以自增且可以解引用
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定类型为某个 input_or_output_iterator 类型的哨位类型
(概念) [编辑]
(C++20)
 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) [编辑]
(C++20)
 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) [编辑]
(C++20)
 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) [编辑]
(C++20)
 指定 input_iterator 为向前迭代器，支持相等比较与多趟操作
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定 forward_iterator 为双向迭代器，支持向后移动
(概念) [编辑]
(C++20)
 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) [编辑]
(C++20)
 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) [编辑]

[编辑] 迭代器关联类型

定义于命名空间 std
(C++20)
 计算 weakly_incrementable 类型的差类型
(类模板) [编辑]
(C++20)
 计算 indirectly_readable 类型的值类型
(类模板) [编辑]
(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)
 计算迭代器的关联类型
(别名模板) [编辑]

[编辑] 迭代器原语

 为迭代器各项性质提供统一接口
(类模板) [编辑]
(C++20)
 用于指示迭代器类别的空类类型
(类) [编辑]
(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) [编辑]

[编辑] 迭代器定制点

定义于命名空间 std::ranges
(C++20)
 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) [编辑]
(C++20)
 交换两个可解引用对象所引用的值
(定制点对象) [编辑]

[编辑] 算法概念与工具

C++20 亦提供简化常用算法操作的约束而设计的概念和工具模板集合。

定义于头文件 <iterator>
定义于命名空间 std
间接可调用对象
(C++20)(C++20)
 指定可调用类型能以解引用某个 indirectly_readable 类型的结果进行调用
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可调用类型，在以解引用一个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 predicate
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可调用类型，在以解引用两个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 predicate
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可调用类型，在以解引用两个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 equivalence_relation
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可调用类型，在以解引用两个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 strict_weak_order
(概念) [编辑]
常用算法要求
(C++20)
 指定可从 indirectly_readable 类型移动值给 indirectly_writable 类型
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可从 indirectly_readable 类型移动值给 indirectly_writable 类型，且该移动可以通过中间对象进行
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可从 indirectly_readable 类型复制值给 indirectly_writable 类型
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定可从 indirectly_readable 类型复制值给 indirectly_writable 类型，且该复制可以通过中间对象进行
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定能交换两个 indirectly_readable 类型所引用的值
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定能比较两个 indirectly_readable 类型所引用的值
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定在原位重排元素的算法的共同要求
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定通过复制元素将已排序序列归并到输出序列中的算法的要求
(概念) [编辑]
(C++20)
 指定重排序列为有序序列的算法的共用要求
(概念) [编辑]
工具
(C++20)
 计算在解引用某组 indirectly_readable 类型的结果上调用可调用对象的结果
(别名模板) [编辑]
(C++20)
 用于对接受投影的算法指定约束的辅助模板
(类模板) [编辑]

[编辑] 迭代器适配器

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

[编辑] 流迭代器

 从 std::basic_istream 读取的输入迭代器
(类模板) [编辑]
写入 std::basic_ostream 的输出迭代器
(类模板) [编辑]
从 std::basic_streambuf 读取的输入迭代器
(类模板) [编辑]
写入 std::basic_streambuf 的输出迭代器
(类模板) [编辑]

[编辑] 迭代器操作

定义于头文件 <iterator>
令迭代器前进给定的距离
(函数模板) [编辑]
返回两个迭代器间的距离
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 令迭代器自增
(函数模板) [编辑]
(C++11)
 令迭代器自减
(函数模板) [编辑]
(C++20)
 令迭代器前进给定的距离或到给定的边界
(niebloid) [编辑]
(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) [编辑]
(C++20)
 自增迭代器给定的距离或到边界
(niebloid) [编辑]
(C++20)
 自减迭代器给定的距离或到边界
(niebloid) [编辑]

[编辑] 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 <array>
定义于头文件 <deque>
定义于头文件 <forward_list>
定义于头文件 <iterator>
定义于头文件 <list>
定义于头文件 <map>
定义于头文件 <regex>
定义于头文件 <set>
定义于头文件 <span>
定义于头文件 <string>
定义于头文件 <string_view>
定义于头文件 <unordered_map>
定义于头文件 <unordered_set>
定义于头文件 <vector>
定义于命名空间 std
(C++11)(C++14)
 返回指向容器或数组起始的迭代器
(函数模板) [编辑]
(C++11)(C++14)
 返回指向容器或数组结尾的迭代器
(函数模板) [编辑]
(C++14)
 返回指向一个容器或数组的逆向迭代器
(函数模板) [编辑]
(C++14)
 返回容器或数组的逆向尾迭代器
(函数模板) [编辑]
(C++17)(C++20)
 返回容器或数组的大小
(函数模板) [编辑]
(C++17)
 检查容器是否为空
(函数模板) [编辑]
(C++17)
 获得指向底层数组的指针
(函数模板) [编辑]
定义于头文件 <ranges>
定义于头文件 <iterator>
定义于命名空间 std::ranges
(C++20)
 返回指向范围起始的迭代器
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指向只读范围起始的迭代器
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指示范围结尾的哨位
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指示只读范围结尾的哨位
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指向范围的逆向迭代器
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指向只读范围的逆向迭代器
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指向范围的逆向尾迭代器
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回指向只读范围的逆向尾迭代器
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回等于范围大小的整数
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 返回等于范围大小的有符号整数
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 检查范围是否为空
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 获得指向连续范围的起始的指针
(定制点对象) [编辑]
(C++20)
 获得指向只读连续范围的起始的指针
(定制点对象) [编辑]
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