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一、迭代器的几个细节问题
1、const与非const
(1)begin和end返回可读可写的迭代器，而cbegin和cend返回const的只读迭代器
(2)代码验证迭代器的读写权限
#include <iostream>
#include <array>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
array<int, 3> a = {1, 2, 3};
#if 0
array<int, 3>::iterator iter;//可读可写
array<int, 3>::const_iterator citer;
for(iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++)
{
cout << "iter = " << iter << endl;
cout << "*iter = " << *iter << endl;
*iter = 11;
}
for(citer = a.cbegin(); citer != a.cend(); citer++)
{
cout << "citer = " << citer << endl;
cout << "*citer = " << *citer << endl;
}
#else
for(auto iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++)
{
cout << "iter = " << iter << endl;
cout << "*iter = " << *iter << endl;
*iter = 11;
}
for(auto citer = a.cbegin(); citer != a.cend(); citer++)
{
cout << "citer = " << citer << endl;
cout << "*citer = " << *citer << endl;
}
#endif
return 0;
}
2、begin和end的半开半闭区间
(1)begin返回第0个元素的迭代器（类似于C数组的首元素首地址指针）
(2)end指向的不是末尾元素的迭代器，而是末尾元素的（实际不存在的）下一个元素的迭代器
(3)前闭后开区间，经常记做[begin end)，这样设计是为了写循环遍历时方便
3、正向和逆向迭代器
(1)rbegin和rend返回逆向迭代器
(2)逆向迭代器的begin是最末尾元素，而end是第0个元素去（实际不存在的）前面1个元素的迭代器
(3)逆向迭代器++是向前移动，而–是向后移动
所谓逆向是指数据存储的顺序变了，例如原来地址由低到高存着1、2、3，逆向后，地址由低到高存着3、2、1。begin开始的哪里一直是闭区间，end一直是开区间。
#include <iostream>
#include <array>
#include <cstdio>
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
array<int, 3> a = {1, 2, 3};
for(auto iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++)
{
cout << "iter = " << iter << endl;
cout << "*iter = " << *iter << endl;
}
for(auto citer = a.crbegin(); citer != a.crend(); citer++)
{
cout << "*citer = " << *citer << endl;
//cout << "citer = " << citer << endl;//使用cout打印逆向迭代器的地址，编译报错,类型不匹配
}
return 0;
}
4、迭代器越界会怎么样
(1)和数组越界类似，编译时不审查，运行时会崩溃
(2)不管是正向还是逆向迭代器，++不到end，–不到begin，就不会越界
二、STL的不同类型迭代器
1、C++17前共有5种迭代器
(1)InputIterator，输入迭代器。只能从容器内读出而不能向容器内写入，只能单次读出（读出过一次后不保证再次操作仍然可以，想想流输入输出），只能++走不能–走（就是单向的），不能保证第二次遍历容器时，顺序不变。输入迭代器适用于单通只读型算法。
(2)OutputIterator，输出迭代器。用于将信息传输给容器（修改容器中元素的值），但是不能读取。（显示器就是只能写不能读的设备，可用输出容器来表示它）只能++走不能–走（就是单向的），输出迭代器适用于单通只写型算法。
(3)ForwardIterator，前向迭代器。只能++走不能–走（就是单向的）
(4)BidirectionalIterator，双向迭代器。既能++也可以–，双向移动。
(5)RandomAccessIterator，随机访问迭代器。能双向移动，并且可以单次跨越多个元素移动。
2、C++17新增1种迭代器
(1)contiguousIterator,连续迭代器。所指向的逻辑相邻元素也在内存中物理上相邻。
3、STL的6种迭代器总结
(1)每种迭代器更应该被看作是具有某些预定义特征（或者满足某接口要求）的一个迭代器的实现。
(2)这些迭代器彼此之间有功能重叠，譬如随机访问迭代器可由双向迭代器扩展而来，详见文档：https://zh.cppreference.com/w/cpp/iterator
(3)为何定义多种迭代器？
??是为了适配容器特性和泛型算法，后面会看到array的迭代器既是一个双向迭代器，也是一个随机访问迭代器。
4、C++20的新迭代器
(1)C++20中重新实现了基于concept的新的迭代器体系
(2)原有的模板都被加了前缀Legecy，但很长时间仍然可用，甚至还是主流
(3)基于concept的新迭代器主要在类型约束和模板特化方面做了优化
(4)C++20目前还刚开始，可以先不管，先学好原有的，后面再扩展去学C++20新特性
三、序列容器之Vector
参考学习文档:https://zh.cppreference.com/w/cpp/container/vector
1、Vector的特征
(1)Vector和Array相同点是：都是数组、都是contiguousIterator、容器内元素种类都相同
(2)Vector和Array不同点是：Array是固定数组；Vector是动态数组，可以按需扩展数组大小
(3)vector 的存储是自动管理的，按需扩张收缩。
(4)vector 通常占用多于静态数组的空间，因为要分配更多内存以管理将来的增长
(5)vector 所用的方式不在每次插入元素时，而只在额外内存耗尽时重分配。
2、构造拷贝和赋值
容量相关的成员函数：
size：返回容纳的元素数，当前的元素数
max_size：返回可容纳的最大元素数，即可扩充的最大元素数，因为vector是动态数组
capacity：返回当前存储空间能够容纳的元素数
C++11 noexcept: https://blog.csdn.net/luoshabugui/article/details/86255100
C++ explicit: https://blog.csdn.net/guoyunfei123/article/details/89003369
(1)多种参数的构造、拷贝构造
https://zh.cppreference.com/w/cpp/container/vector/vector
其具有多种拷贝构造函数，若遇到没有见过的初始化方式，可以查看属于哪一种构造函数。
拷贝构造函数，要考虑到深拷贝和浅拷贝
(3)assign
3、容器元素的遍历
(1)最本质的笨办法：获取容器迭代器，再写for/while循环来遍历
(2)C++11：Range-Based for循环，案例参考assign函数页面
#include <vector>
#include <iostream>
int main()
{
std::vector<char> characters;
characters.assign(5, 'a');
for (char c : characters) {
std::cout << c << ' ';
}
characters.assign({'\n', 'C', '+', '+', '1', '1', '\n'});
for (char c : characters) {
std::cout << c;
}
}
输出：
a a a a a
C++11
??本容器的其他一些操作方法与array相同，可查看该类相关的文档，了解使用：
https://zh.cppreference.com/w/cpp/container/vector
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
// 创建一个向量存储 int
vector<int> vec;
int i;
// 显示 vec 的原始大小
cout << "vector size = " << vec.size() << endl;
// 推入 5 个值到向量中
for(i = 0; i < 5; i++){
vec.push_back(i);
}
// 显示 vec 扩展后的大小
cout << "extended vector size = " << vec.size() << endl;
// 访问向量中的 5 个值
for(i = 0; i < 5; i++){
cout << "value of vec [" << i << "] = " << vec[i] << endl;
}
// 使用迭代器 iterator 访问值
vector<int>::iterator v = vec.begin();
while( v != vec.end()) {
cout << "value of v = " << *v << endl;
v++;
}
return 0;
}
当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：
vector size = 0
extended vector size = 5
value of vec [0] = 0
value of vec [1] = 1
value of vec [2] = 2
value of vec [3] = 3
value of vec [4] = 4
value of v = 0
value of v = 1
value of v = 2
value of v = 3
value of v = 4
关于上面实例中所使用的各种函数，有几点要注意：
push_back( ) 成员函数在向量的末尾插入值，如果有必要会扩展向量的大小。
size( ) 函数显示向量的大小。
begin( ) 函数返回一个指向向量开头的迭代器。
end( ) 函数返回一个指向向量末尾的迭代器。
四、序列容器之list
参考学习：https://zh.cppreference.com/w/cpp/container/list
(1) list 通常实现为双向链表。
insert、emplace的效果是相同的，但实现过程是有差别的，从二者的参数可以看出。
??以上成员函数的具体使用方法与例程，请打开上边提供的网址，该网址大家可以保留下。便于自己在进行C++开发时，及时查询相关的知识。
#include <iostream>
#include <list>
using namespace std;
int main(int argc, char **argv)
{
list<int> l = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
cout << "l.size = " << l.size() << endl;
cout << "l.max_size = " << l.max_size() << endl;
cout << "is or not empty :" << l.empty() << endl;
for(auto c : l)
{
cout << c << ' ';
}
cout << endl;
l.assign(6, 0);
l.push_front(1);
l.push_back(9);
l.insert(l.begin(), 0);
l.sort();
for(auto iter = l.begin(); iter != l.end(); iter++)
{
cout << *iter << ' ';
}
cout << endl;
return 0;
}
五、序列容器之deque
??deque容器为一个给定类型的元素进行线性处理，像向量一样，它能够快速地随机访问任一个元素，并且能够高效地插入和删除容器的尾部元素。但它又与vector不同，deque支持高效插入和删除容器的头部元素，因此也叫做双端队列。
参考学习：
https://blog.csdn.net/u010710458/article/details/79540505
https://zh.cppreference.com/w/cpp/container/deque
#include <iostream>
#include <deque>
int main()
{
// 创建容纳整数的 deque
std::deque<int> d = {7, 5, 16, 8};
// 从 deque 的首尾添加整数
d.push_front(13);
d.push_back(25);
// 迭代并打印 deque 的值
for(int n : d) {
std::cout << n << '\n';
}
}
输出：
13
7
5
16
8
25
注：本文章参考了《朱老师物联网大讲堂》课程笔记，并结合了自己的实际开发经历以及网上他人的技术文章，综合整理得到。如有侵权，联系删除！水平有限，欢迎各位在评论区交流。