C++标准库（STL）学习笔记（二）迭代器&算法

C++标准库（STL）学习笔记（二）迭代器&算法

上次是容器，这次是迭代器和算法。迭代器可以说就是为算法服务的，所以和算法放在一起写。

1、迭代器概述

迭代器是算法使用容器的媒介。算法本身作为一个函数，对于它所操作的容器是不了解的，因此传入的迭代器必须能够给出足够的信息，使算法能够运作。

迭代器对于结构不同的迭代器，有不同的类型。其中四种类型是有链式的继承关系，分别是input，forward，bidirectional， random。input迭代器不能移动，forward迭代器只能向前移动一个单位，bidirection可以向两侧移动一个单位，random可以任意移动。output迭代器单独一类，比较特殊。

根据容器的数据结构，很容易判断它的迭代器类型。为了方便，还是整理一下。

Random：array，vector，deque，string（也可以认为是容器）。

Bidirectional：set，multiset，map，multimap。

Forward：unordered家族。

input和output主要被istream和ostream使用，可以暂时忽略。

2、iterator_traits

迭代器萃取机？大概是这么翻译。这是一个模版类，接受一个迭代器类作为模版参数。它的作用主要是回答有关迭代器和它背后容器的问题。如迭代器指向的数据类型是什么？迭代器本身的类型是什么（上面那几种）？算法调用时需要提出这些问题才能够声明合适类型的变量，做合适的操作，正常运行。

Iterator_traits类本身并没有成员变量或函数，只由一堆typedef构成，用来回答算法关于类型的提问。该类对于指针和常指针的模版参数进行了偏特化，如array和string传入的迭代器就是指针。

如果你不理解这东西有啥用的话，举个例子。假如有一个算法函数，返回传入的两个迭代器之间的最大值，并且给出了比较的算法。这时就有个问题了，写这个函数的时候你怎么知道返回值的类型是什么呢？C++不是python，不写返回类型编译器是不干的。这种时候你就可以：

template <class InputIterator>
  iterator_traits<InputIterator>::value_type
    maxValue(...){}

通过向萃取机提问，就可以获得需要的类型。还有在很多时候需要对迭代器的类型做限制。如对于random access迭代器可以做的操作不能对forward迭代器做。

3、算法函数 or 容器成员函数

很多时候，如果细心的话，你会发现有的算法是重复的。比如sort，算法库里有一个，list类中也实现了一个。这种情况下优先用类自己的函数，它肯定是对指定类有优化的。如果类本身没有实现，再去用标准库的。

4、算法函数

本来是想自己介绍几个的，想了想没必要。到这里查就行了（C++ Reference）。

看的时候要仔细看看要求，有的算法是有先决条件的。比如binary_search要求容器是排序的，他不负责帮你排序。