迭代器和指針如何相關？

Question

帶迭代器的代碼看起來非常像帶指針的代碼。迭代器是一些不明顯的類型（例如std::vector<int>::iterator）。

我沒有得到的是迭代器和指針是如何相互關聯的 - 迭代器是一個包裝指針的重載操作的指針，以推進到相鄰元素還是其他東西？

Answer 1

迭代器是指針的泛化。

迭代器（取決於變體）具有與實施*和++

因此，一個指針是一個迭代。但不一定是相反的。

如果你想迭代一個複雜的結構（一棵樹，一個圖...），迭代器將遠不止一個指針，並且不會引用RAM中的某個實際位置。

Answer 2

概念上，是的 - 但它們不需要是指針。他們的內部和功能將取決於他們「包裝」的數據結構。

這就是爲什麼有不同的"classes" of iterators。例如。單向，雙向，隨機訪問等。

一些能夠多個類。

E.g.如果內部結構是紅黑樹或鏈接列表，則迭代器可能是雙向的，但不是隨機訪問。如果它們包裝一個向量（作爲一個數組實現），你將擁有RandomAccess和Bidirectional。

Answer 3

迭代器是重載某些操作符的對象，所以用法看起來像是指針。這在給定迭代器類別的能力範圍內。隨機訪問迭代器看起來完全像指針，其他類型的迭代器不提供某些操作（例如，list<X>::iterator是雙向的，在許多其他需要隨機訪問的操作系統中沒有運算符+=）。

至於「晦澀名稱」時，它是不能完全不可想象使用一個普通的指針爲一個迭代：

template <class T> 
class MyContainer 
{ 
    ... 
    typedef T* iterator; 
} 

MyContainer<int>::iterator it; //the type is really int* 

Answer 4

迭代器就是提供用於迭代所需的接口的一個概念 - 這些都是不同用於不同類型的迭代器，並在C++標準的第24.1節（迭代器要求）中進行了規定。

如何實現迭代器取決於它們遍歷的內容 - 對於向量，它們通常是指向數組的單個指針的包裝（無論如何都是在發佈版本中），對於更復雜的容器，它們具有更復雜的實現。對於開放式範圍，它們將包含用於生成元素的任何算法的狀態。

請注意，指向數組元素的指針滿足隨機訪問迭代器的要求，因此它們在某種程度上可以互換。