迭代器和指针如何相关？

Question

带迭代器的代码看起来非常像带指针的代码。迭代器是一些不明显的类型（例如std::vector<int>::iterator）。

我没有得到的是迭代器和指针是如何相互关联的 - 迭代器是一个包装指针的重载操作的指针，以推进到相邻元素还是其他东西？

Answer 1

迭代器是指针的泛化。

迭代器（取决于变体）具有与实施*和++

因此，一个指针是一个迭代。但不一定是相反的。

如果你想迭代一个复杂的结构（一棵树，一个图...），迭代器将远不止一个指针，并且不会引用RAM中的某个实际位置。

Answer 2

概念上，是的 - 但它们不需要是指针。他们的内部和功能将取决于他们“包装”的数据结构。

这就是为什么有不同的"classes" of iterators。例如。单向，双向，随机访问等。

一些能够多个类。

E.g.如果内部结构是红黑树或链接列表，则迭代器可能是双向的，但不是随机访问。如果它们包装一个向量（作为一个数组实现），你将拥有RandomAccess和Bidirectional。

Answer 3

迭代器是重载某些操作符的对象，所以用法看起来像是指针。这在给定迭代器类别的能力范围内。随机访问迭代器看起来完全像指针，其他类型的迭代器不提供某些操作（例如，list<X>::iterator是双向的，在许多其他需要随机访问的操作系统中没有运算符+=）。

至于“晦涩名称”时，它是不能完全不可想象使用一个普通的指针为一个迭代：

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

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

Answer 4

迭代器就是提供用于迭代所需的接口的一个概念 - 这些都是不同用于不同类型的迭代器，并在C++标准的第24.1节（迭代器要求）中进行了规定。

如何实现迭代器取决于它们遍历的内容 - 对于向量，它们通常是指向数组的单个指针的包装（无论如何都是在发布版本中），对于更复杂的容器，它们具有更复杂的实现。对于开放式范围，它们将包含用于生成元素的任何算法的状态。

请注意，指向数组元素的指针满足随机访问迭代器的要求，因此它们在某种程度上可以互换。