容器

在C ++中，容器是允许您存储对象的类。 例如，标准库std::list l是可调整大小的数组，用于存储某种类型T的对象。为了正式地被认为是容器类，它必须公开某些功能以便于通用编程。 我可以引用C ++标准的确切要求，但在大多数情况下，重要的容器类是标准库中的容器：std::list、deque、list、map、set和2687499344584115115/2/multiset。

重要要求之一是它们必须允许迭代器访问。

迭代器

“迭代器”在这里可能意味着两件事：它是设计模式的名称，但是在C ++中，它也是该设计模式的特定表达式的名称。 C ++迭代器是一种类型的类型，它允许使用类似指针的语法遍历一系列元素。

例如，如果您有一个数组std::list l，则可以使用普通指针作为迭代器：

int* first = a; // create an iterator that points to the beginning of the array

++first; // make the iterator point to the second element

int i = *first; // get the value of the element pointed to by the iterator

int* last = a+10; //create an "end" iterator, one which points one past the end of the array

如果我有一个链表，例如std::list l，我可以做很多事情，尽管现在我的迭代器不再只是指针，而是实现为专门用于std::list的类类型：

std::list::iterator first = l.begin(); // create an iterator that points to the beginning of the list

++first; // make the iterator point to the second element

int i = *first; // get the value of the element pointed to by the iterator

std::list::iterator last = l.end(); //create an "end" iterator, one which points one past the end of the list

或带有向量IIterator：

std::vector::iterator first = v.begin(); // create an iterator that points to the beginning of the vector

++first; // make the iterator point to the second element

int i = *first; // get the value of the element pointed to by the iterator

std::list::iterator last = v.end(); //create an "end" iterator, one which points one past the end of the vector

关于迭代器的重要之处在于，它们为我们提供了遍历元素序列的统一语法，无论序列如何存储在内存中(甚至即使存储在内存中也是如此。可以编写迭代器以迭代a的内容) 磁盘上的数据库，或者我们也可以使用迭代器包装器使流(例如IIterator)看起来也像一系列对象：

std::istream_iterator(std::cin) first;

++first; // make the iterator point to the second element

int i = *first; // get the value of the element pointed to by the iterator

std::list::iterator last; //create an "end" iterator, which marks the end of the stream

尽管因为它包装了常规的流，但是它是一种更有限的迭代器类型(例如，您不能向后移动，这意味着并非以下所有算法都适用于流迭代器。

现在，考虑到这些迭代器类型中的任何一种，我们可以使用所有旨在与迭代器一起使用的标准库算法。 例如，要查找序列中值为IIterator的第一个元素：

std::find(first, last, 4); // return the first iterator which equals 4 and which is located in the interval [first, last)

或者我们可以对序列进行排序(不适用于流迭代器)：

std::sort(first, last);

或者如果我们编写一个将int平方的函数，例如：

int square(int i) { return i * i; }

然后我们可以将其应用于整个序列：

// for every element in the range [first, last), apply the square function, and output the result into the sequence starting with first

std::transform(first, last, first, square);

这就是迭代器的优点：它们抽象了容器的详细信息，因此我们可以对任何序列应用泛型操作。 多亏了迭代器，相同的IIterator或sort实施也可用于链接列表和数组，甚至可用于您自己的自制容器类。

通用编程

泛型编程基本上是您的代码应尽可能通用的想法。 如上面的迭代器示例所示，我们提供了一组类型必须支持的一组通用功能才能被称为迭代器，然后编写适用于任何迭代器类型的算法。

将此与传统的面向对象编程进行比较，在传统的面向对象编程中，迭代器必须通过继承某种IIterator接口来“证明”它们是迭代器。 那将阻止我们使用原始指针作为迭代器，因此我们将失去通用性。

在C ++中，使用通用编程，我们不需要官方接口。 我们只是使用模板编写算法，因此它们接受恰好看起来像迭代器的任何类型，而不管它们在何处，何时以及如何定义，以及它们是否从公共基类或接口派生。