参考C++ STL迭代器原理和实现

迭代器

STL（Standard Template Library）中提供了许多容器，包括vector、list、map、set等，少部分容器（vector）可以通过下标来访问其中的元素，而大部分的容器都不可以这么做，为了能够以一种统一的方式来访问STL的所有容器，STL提供了迭代器访问的方式，它的实现方式是在每个容器类中内嵌了一个专属的iterator类，在iterator类中实现了对该容器的元素的遍历和访问。

通过在所有容器类中实现iterator，就可以很方便地实现一些通用算法，比如find查找函数，前两个参数填起始和结束位置的迭代器，第三个参数填需要查找的值，就可以适用于各种容器（因为迭代器提供了统一的访问方式）。

在每个容器类中实现迭代器时，需要对一些基本操作如*、->、++、==、!=、=等进行重载，使其具有了遍历复杂数据结构的能力，其遍历机制取决于所遍历的容器，所有迭代器的使用和指针的使用非常相似（迭代器很好地诠释了接口与实现分离的意义）。通过begin，end函数获取容器的头部和尾部迭代器，end迭代器不包含在容器之内，当begin和end返回的迭代器相同时表示容器为空。

实现迭代器

这里以List为例子，展示了如何在容器中内嵌和实现list_iterator类。

my_list.h

#ifndef CPP_PRIMER_MY_LIST_H
#define CPP_PRIMER_MY_LIST_H

#include <iostream>

template<typename T>
class node {
   
public:
    T value;
    node *next;
    node() : next(nullptr) {
   }
    node(T val, node *p = nullptr) : value(val), next(p) {
   }
};

template<typename T>
class my_list {
   
private:
    node<T> *head;
    node<T> *tail;
    int size;

private:
    class list_iterator {
   
    private:
        node<T>