迭代器库-迭代器操作

 
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。

令迭代器前进给定的距离

std::advance

增加给定的迭代器 it 以 n 个元素的步长。

若 n 为负，则迭代器自减。该情况下， InputIt 必须满足遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 的要求，否则行为未定义。

参数

返回值

（无）

复杂度

线性。

然而，若 InputIt 额外满足遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的要求，则复杂度是常数。

注意

若指定的自增或自减序列要求一个不可自增迭代器（例如尾后迭代器）自增，或不可自减迭代器（例如首迭代器或孤立迭代器）自减，则行为未定义。

调用示例

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iterator>
#include <fstream>
#include <numeric>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <time.h>

struct Cell
{
    int x;
    int y;

    Cell() = default;
    Cell(int a, int b): x(a), y(b) {}

    Cell(const Cell &cell)
    {
        x = cell.x;
        y = cell.y;
    }

    Cell(Cell &cell)
    {
        x = cell.x;
        y = cell.y;
        cell.x = 0;
        cell.y = 0;
    }

    Cell &operator +=(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator +(const Cell &cell)
    {
        x += cell.x;
        y += cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator *(const Cell &cell)
    {
        x *= cell.x;
        y *= cell.y;
        return *this;
    }

    Cell &operator ++()
    {
        x += 1;
        y += 1;
        return *this;
    }

    bool operator <(const Cell &cell) const
    {
        if (x == cell.x)
        {
            return y < cell.y;
        }
        else
        {
            return x < cell.x;
        }
    }

    bool operator ==(const Cell &cell) const
    {
        return x == cell.x && y == cell.y;
    }
};

std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const Cell &cell)
{
    os << "{" << cell.x << "," << cell.y << "}";
    return os;
}

std::istream &operator>>(std::istream &is, Cell &cell)
{
    is >> cell.x;
    is >> cell.y;
    return is;
}

// 定义一个简单的迭代器适配器
template<typename _Iterator>
class move_iterator : public std::move_iterator<_Iterator>
{
public:
    // 使用基类的构造函数
    using std::move_iterator<_Iterator>::move_iterator;

    // 可以在此添加其他成员函数，如有需要
};

template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::input_iterator_tag)
{
    //遗留输入迭代器
    std::cout << "alg() called for input iterator" << std::endl;
}

template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::output_iterator_tag)
{
    //遗留输出迭代器
    std::cout << "alg() called for output iterator" << std::endl;
}

template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::forward_iterator_tag)
{
    //遗留向前迭代器
    std::cout << "alg() called for forward iterator" << std::endl;
}

template< class BDIter >
void alg(BDIter, BDIter, std::bidirectional_iterator_tag)
{
    //遗留双向迭代器
    std::cout << "alg() called for bidirectional iterator" << std::endl;
}

template <class RAIter>
void alg(RAIter, RAIter, std::random_access_iterator_tag)
{
    //遗留随机访问迭代器
    std::cout << "alg() called for random-access iterator" << std::endl;
}

template< class Iter >
void alg(Iter first, Iter last)
{
    alg(first, last,
        typename std::iterator_traits<Iter>::iterator_category());
}

int main()
{
    std::cout << std::boolalpha;

    std::mt19937 g{std::random_device{}()};
    srand((unsigned)time(NULL));

    auto generate = []()
    {
        int n = std::rand() % 10 + 110;
        Cell cell{n, n};
        return cell;
    };

    //3) 构造拥有 count 个有值 value 的元素的容器。
    std::vector<Cell> vector1(6, generate());
    std::generate(vector1.begin(), vector1.end(), generate);
    std::cout << "vector1:  ";
    std::copy(vector1.begin(), vector1.end(), std::ostream_iterator<Cell>(std::cout, " "));
    std::cout << std::endl;

    std::vector<Cell>::iterator advanceIt = vector1.begin();
    std::cout << "vector1:  ";
    std::cout << *advanceIt << " ";
    for (size_t index = 0; index < vector1.size() - 1; index++)
    {
        std::advance(advanceIt, 1);
        std::cout << *advanceIt << " ";
    }
    return 0;
}

输出

vector1:  {118,118} {115,115} {116,116} {115,115} {115,115} {115,115}
vector1:  {118,118} {115,115} {116,116} {115,115} {115,115} {115,115}