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迭代器的分类

List容器

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总结

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在Vector容器中我们学习了迭代器，知道了迭代器的作用和使用方法，本期我们将进一步学习迭代器的概念以及list容器的使用。

迭代器的分类

以算法库中的两个算法为例：

sort算法是用来排序的，reverse算法是用来进行容器的逆置，但是们发现了两个类似迭代器Iterator的东西，但是又与我们之前看到的迭代器不相同，那么这两个迭代器究竟是什么呢？下来为大家一一介绍。 

声明：所有迭代器都是模板类型，所以站在语法层面，所有的迭代器变量都可以作为实参传给迭代器类型，但是在使用的角度这是行不通的，什么类型的迭代器，就应该传什么类型的迭代器变量。

1.只读/只写迭代器（output_iterator/input_iterator）

 这种迭代器并没有实际对应的类型，我们可以认为，这种迭代器是最基本的类型，其它所有的迭代器都是从此迭代器衍生出来的。

2.单向迭代器（forward_iterator）

单向迭代器，其实就只能进行迭代器的++操作，最典型的就是forward_list，unordered_set和unorder_map容器。

3.双向迭代器（bidirectional_iterator）

双向迭代器，其实就是可以进行迭代器的++和--操作，最典型的就是list，map和set容器。

4.随机迭代器（randomaccess_iterator） 

随机迭代器，其实就是可以进行迭代器的++，--，+和-操作，最典型的就是deque，vector和string。

其实不难发现，往下的每个迭代器都是对上述每个迭代器功能的补充，这个就像后期我们学习到的继承的概念，子类可以继承父类的属性，也有自己独有的属性。继承中还有一个很重要的概念就是切片，这个内容我们后期会为大家讲解，现在大家只需要记住一个概念即可，子类对象可以传给父类对象，但是父类对象不能传给子类对象。所以整个关系图如下图所示。

 所以模板如果是父类，那么父类之后所有的子类对象都可以进行传递，付过模板是子类，那么子类之前的父类是不能进行传递的。

reverse函数需要传递的参数类型应该是双向迭代器，但是由于随机迭代器是它的子类，所以也可以传随机迭代器，我们知道vector是随机迭代器所以用vector容器进行验证；由于单向迭代器是它的父类，所以不能传单向迭代器，我们知道forward_list是单向迭代器，所以我们用forward_list进行验证。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<vector>
#include<forward_list>


int main()
{
	vector<int> v1;
	v1.push_back(1);
	v1.push_back(2);
	v1.push_back(3);
	v1.push_back(4);
    vector<int>::iterator it1 = v1.begin();
	while (it1 != v1.end())
	{
		cout << *it1 ;
		it1++;
	}
	cout << endl;
	reverse(v1.begin(), v1.end());
	vector<int>::iterator it2 = v1.begin();
	while (it2 != v1.end())
	{
		cout << *it2 ;
		it2++;
	}

	forward_list<int> l1;
	l1.push_front(1);
	l1.push_front(2);
	l1.push_front(3);
	l1.push_front(4);
	forward_list<int> ::iterator it3 = l1.begin();
	while (it3 != l1.end())
	{
		cout << *it3;
		it3++;
	}
	cout << endl;
	reverse(l1.begin(), l1.end());
	forward_list<int>::iterator it4 = l1.begin();
	while (it4 != l1.end())
	{
		cout << *it4;
		it4++;
	}
	return 0;
}

我们发现，vector容器的元素进行了逆置，也证明了子类可以传给父类。 

我们发现，forward_list容器的元素没有进行逆置， 也证明了父类不能传给子类。

以上便是迭代器分类的所有内容。

List容器

list容器是一个带头双向循环链表。

构造函数

构造函数大家只需要记住，list容器的空间是从空间配置器中申请的，至于空间配置器是什么，这个后期会为大家讲述。list同样可以使用迭代器区间进行构造，但是最有用的就是可以是一个空构造，因为本身已经有了缺省值。 

析构函数

 

 修改函数

 大部分的函数功能与vector容器类似，大家可以查看vector那一章节。但是要注意的是list中没有reserve功能，也就是没有扩容功能，因为list是链表链表的空间是用多少申请多少，不像vector数组，是不管是否使用直接申请一大块空间。

迭代器

迭代器的使用也与vector类似，大家可以参考vector的使用。

其实大家不妨仔细思考一下，这个begin和rebegin究竟有什么关系呢？

其实只要是双向迭代器或者是双向迭代器的子类都有这个功能，单向迭代器即双向迭代器的父类是没有这个功能的。

单向迭代器，forward_list容器的迭代器如下图。

 随机迭代器，vector容器的迭代器如下图。

查看文档之后，确实是这样的，究竟是为什么呢？

其实我们一开始就已经讲述了这个问题的答案，因为单向迭代器是不支持--操作的，双向迭代器和随机迭代器是支持--操作的，所谓的rebegin其实就是把正向迭代器的end作为了begin然后进行--，又把--封装成了++。但是单向迭代器是没有--操作的，所以不支持反向迭代器。

总的来说，stl库底层会对每个容器的功能进行封装，最后形成用户层看着类似的接口，所以只要学习了一个容器的接口之后，学习其它的容器的接口不过是照猫画虎，很容易上手。

总结

本期的内容主要讲解了迭代器的分类和list的基本使用，主要是迭代器的分类，总共分为四类，只读只写迭代器，单向迭代器，双向迭代器，随机迭代器。大家其实只需要记得它们的父子关系即可，在今后遇到模板传参的问题时，记住一句话“子类可以传给父类，但是父类不能传给子类”。list的基本操作其实和vector很相似，因为它们的接口都进行了封装，list的重点是下期我们要学习模拟实现。

本期内容到此结束^_^