STL中迭代器的介绍及分类

要访问顺序容器和关联容器中的元素，需要通过“迭代器（iterator）”进行。迭代器是一个变量，相当于容器和操纵容器的算法之间的中介。迭代器可以指向容器中的某个元素，通过迭代器就可以读写它指向的元素。从这一点上看，迭代器和指针类似。

一、按定义分类

迭代器按照定义方式分成以下四种：
a. 正向迭代器，定义方法如下：
容器类名::iterator 迭代器名;
b.常量正向迭代器，定义方法如下：
容器类名::const_iterator 迭代器名;
c.反向迭代器，定义方法如下：
容器类名::reverse_iterator 迭代器名;
d.常量反向迭代器，定义方法如下：
容器类名::const_reverse_iterator 迭代器名;

用法：
通过迭代器可以读取它指向的元素，*迭代器名就表示迭代器指向的元素。通过非常量迭代器还能修改其指向的元素。
迭代器都可以进行++操作。反向迭代器和正向迭代器的区别在于：对正向迭代器进行++操作时，迭代器会指向容器中的后一个元素；而对反向迭代器进行++操作时，迭代器会指向容器中的前一个元素。

二、按功能分类

不同容器的迭代器，其功能强弱有所不同。容器的迭代器的功能强弱，决定了该容器是否支持 STL 中的某种算法。例如，排序算法需要通过随机访问迭代器来访问容器中的元素，因此有的容器就不支持排序算法。
常用的迭代器按功能强弱分为输入、输出、前向、双向、随机访问、反向五种，如下所列：
input_iterator
提供读功能的向前移动迭代器，它们可被进行增加(++)，比较与解引用（）。
output_iterator
提供写功能的向前移动迭代器，它们可被进行增加(++)，比较与解引用（）。
forward_iterator
可向前移动的，同时具有读写功能的迭代器。同时具有input和output迭代器的功能，并可对迭代器的值进行储存。
bidirectional_iterator
双向迭代器，同时提供读写功能，同forward迭代器，但可用来进行增加(++)或减少(–)操作。
random_access_iterator
随机访问迭代器，提供随机读写功能.是功能最强大的迭代器，具有双向迭代器的全部功能，同时实现指针般的算术与比较运算。
reverse_iterator
如同随机迭代器或双向迭代器，但其移动是反向的。（Either a random iterator or a bidirectional iterator that moves in reverse direction.）（我不太理解它的行为）

下面着重介绍前向、双向、随机访问迭代器的区别：
a.前向迭代器
假设 p 是一个前向迭代器，则 p 支持以下操作：++p，p++，*p。此外，两个正向迭代器可以互相赋值，还可以用==和!=运算符进行比较。
b.双向迭代器
双向迭代器具有前向迭代器的全部功能。除此之外，若 p 是一个双向迭代器，则–p和p–都是有定义的。–p使得 p 朝和++p相反的方向移动。
c.随机访问迭代器
随机访问迭代器具有双向迭代器的全部功能。若 p 是一个随机访问迭代器，i 是一个整型变量或常量，则 p 还支持以下操作：
p+=i：使得 p 往后移动 i 个元素。
p-=i：使得 p 往前移动 i 个元素。
p+i：返回 p 后面第 i 个元素的迭代器。
p-i：返回 p 前面第 i 个元素的迭代器。
p[i]：返回 p 后面第 i 个元素的引用。
此外，两个随机访问迭代器 p1、p2 还可以用 <、>、<=、>= 运算符进行比较。p1<p2的含义是：p1 经过若干次（至少一次）++操作后，就会等于 p2。其他比较方式的含义与此类似。
对于两个随机访问迭代器 p1、p2，表达式p2-p1也是有定义的，其返回值是 p2 所指向元素和 p1 所指向元素的序号之差（也可以说是 p2 和 p1 之间的元素个数加一）。

下面列举了不同容器的迭代器的功能：

容器	迭代器功能
vector	随机访问
deque	随机访问
list	双向
set/multiset	双向
map/multimap	双向
stack	不支持迭代器
queue	不支持迭代器
priority_queue	不支持迭代器

要注意的是，在 C++ 中，数组也是容器。数组的迭代器就是指针，而且是随机访问迭代器。例如，对于数组 int a[10]，int * 类型的指针就是其迭代器。则 a、a+1、a+2 都是 a 的迭代器。

三、迭代器操作相关函数

列举如下：

begin(); //返回指向第一个元素的iterator指针
end(); //返回指向最后一个元素再后面一个的iterator指针
rbegin(); //返回指向最后一个元素的reverse_iterator指针
rend(); //返回指向第一个元素再前面一个的reverse_iterator指针
cbegin(); //返回指向第一个元素的const_iterator指针
cend(); //返回指向最后一个元素再后面一个的const_iterator指针
crbegin(); //返回指向最后一个元素的const_reverse_iterator指针
crend(); //返回指向第一个元素再前面一个的const_reverse_iterator指针

四、迭代器的辅助函数

STL 中有用于操作迭代器的三个函数模板，它们是：

//要使用下列函数，需要包含头文件algorithm
advance(p, n); //使迭代器 p 向前或向后移动 n 个元素。
distance(p, q); //计算两个迭代器之间的距离，即迭代器 p 经过多少次 + + 操作后和迭代器 q 相等。如果调用时 p 已经指向 q 的后面，则这个函数会陷入死循环。
iter_swap(p, q); //用于交换两个迭代器 p、q 指向的值。