深入学习C++ STL list容器的迭代器

和其他容器一样，在学会创建容器后我们就要认识其迭代器。list同我们学过的vector一样，也有begin()、end(）正向迭代器，rbegin()、rend()反向迭代器，更有可读不可改的cbegin()、cend()、crbegin()、crend()这种常量迭代器（c这里表示const，意为不可修改）。他们在链表中的位置如下图所示：

list和之前学过的deque、vector、array一样都是双向迭代器，支持++和--操作，但不是随机迭代器，不支持+5、-2操作。在前一节《初识STL库中的list容器》，我们通过begin()实现了list容器遍历，现在我们使用rbegin()来实现容器遍历：

#include<bits/stdc++.h>
#include<list>
/*通过list反向迭代器遍历容器 */
using namespace std;
void test()
{
list<int> l;//直接创建
for(int i=0;i<5;++i)
{
l.push_front(i+1);//链表也能通过push_front()头增元素 
}
/*{5,4,3,2,1}*/
for(auto it = l.rbegin();it!=l.rend();++it)cout << *it << " ";//链表不能通过'[]'访问元素 
cout << '\n';
}
 
int main(){
    test();
    return 0;
}

编译后：

成功编译。值得注意的是正向迭代器是左减右加，反向迭代器是左加右减，在使用迭代器时要注意方向不要错了。

前面我们谈到，在使用vector、deque时，当容器进行”扩展行为“后需要更新迭代器，这是因为地址发生了变化。而我们的list容器则无需更新，这是由于list的结构就是通过指针链接新地址，原来数据没有更改地址，所以无需更新迭代器。举个例子：

vector进行“扩展行为”或“收缩行为”都需要及时更新迭代器：

#include<bits/stdc++.h>
#include<list>
#include<vector>

/*vector进行“扩展行为”或“收缩行为”都需要及时更新迭代器 */

using namespace std;

void test()
{
	vector<int> v{1,2,3,4,5};
	vector<int>::iterator beg = v.begin();
	cout << "能够输出第一个元素为："<< *beg<<'\n' ;
	cout << "容器扩展后未能及时更新迭代器\n" ;
	v.push_back(6);
	cout <<"输出第一个元素为： "<< *beg<<'\n';
}
 
int main(){
    test();

    return 0;

}

编译结果为：

可以看到由于没有及时更新迭代器导致第一个迭代器解引用的值是11475440，这完全与1不相同，所以在使用vector等容器进行“扩展行为”或“收缩行为”都需要及时更新迭代器！

相比于list,则无需考虑这个，让我们通过代码来验证：

#include<bits/stdc++.h>
#include<list>
#include<vector>
/*list进行“扩展行为”或“收缩行为”无需更新迭代器 */
using namespace std;
void test()
{
list<int> l{1,2,3,4,5};
list<int>::iterator beg = l.begin();
cout << "能够输出第一个元素为："<< *beg<<'\n' ;
cout << "容器扩展后未能及时更新迭代器\n" ;
l.push_back(6);
cout <<"输出第一个元素为： "<< *beg<<'\n';
list<int>::iterator end = --l.end();
cout << "能够输出最后一个元素为："<< *end<<'\n' ;
cout << "容器扩展后未能及时更新迭代器\n" ;
l.pop_front();
cout <<"输出最后一个元素为： "<< *end<<'\n';
}
 
int main(){
    test();
    return 0;
}

通过对比试验，我的深刻认识到list可以不用像vector那样动态更新迭代器。

总结：本节我们详细了解了list迭代器的使用方法：list迭代器非随机迭代器，不能通过+5、-8这样随机访问（原因在于非连续内存存储），同时由于list特殊结构（由指针链接，无需更换地址），使得list进行“扩展行为”或“收缩行为”无需更新迭代器！