需要澄清C ++ std :: iterator

Question

閱讀C ++書籍我在使用迭代器時遇到了以下示例：

vector<string::iterator> find_all(string& s, char c)
{
    vector<string::iterator> res;
    for(auto p = s.begin(); p != s.end(); ++p)
        if(*p == c)
            res.push_back(p);
    return res;
}

void test()
{
    string m {"Mary had a little lamb"};
    for(auto p : find_all(m, 'a'))
        if(*p != 'a')
            cerr << "a bug!\n";
}

我對find_all（）返回的向量包含的內容有點困惑。 它本質上是指向它上面創建的字符串m的元素的“指針”嗎？

謝謝。

Answer 1

是的，迭代器就像指針一樣。 std::string::iterator甚至可以是char *的別名，盡管通常不是。

通常，迭代器提供指針功能的子集。 哪個子集取決於迭代器。 你的書可能涵蓋了這一點，但是所有的迭代器都可以被解除引用（ * ，但是從來沒有引用&操作）和遞增（ ++ ），然后一些額外提供-- ，並且一些添加+和-在它之上。

在這種情況下，函數似乎假設您只是在不修改字符串的情況下查詢迭代器的值。 因為用於字符串存儲的分配塊可能隨着字符串的增長而改變，所以字符串中的迭代器（如指針）可能無效。 這就是為什么std::string成員函數像string::find返回索引號而不是迭代器。

索引向量可能是更好的設計選擇，但這對於一個例子來說已經足夠了。

Answer 2

我對find_all（）返回的向量包含的內容有點困惑。 它本質上是指向它上面創建的字符串m的元素的“指針”嗎？

大多; 迭代器不是（必然）指針，它們有點是指針概念的概括。 它們用於指向存儲在容器內的特定對象（在本例中是字符串中的字符），您可以使用它們在字符串的元素之間移動（通過常用的算術運算符 - 當它們受支持時）並且您“取消引用“用*來獲取對尖頭物體的引用。

請注意，根據容器的不同，它們的實現方式不同，並提供不同的功能; 例如， std::list的迭代器將允許++ ， --和*，但不會移動到任意位置，並且單鏈接列表的迭代器甚至不支持--雖然通常是迭代器類似數組的數據結構（如vector或string ）將允許完全自由移動。

為了引用類似數組的結構中的元素，通常只存儲索引，因為它們便於存儲和使用; 對於其他結構，相反，存儲迭代器可能更方便。

例如，就在昨天我有一些代碼走了一個unordered_set<string, int> （=一個哈希表，將一些單詞映射到它們的出現位置），以“注意”一些（字符串，整數）對，以便稍后使用它們。

這里存儲向量索引的等價物就是存儲哈希表的密鑰，但是（1）它們是字符串（因此它們分配和處理成本相當高），以及（2）使用它們到達我必須做的相應對象另一個哈希表查找稍后。 相反，將迭代器存儲在向量中可以保證存儲字符串沒有麻煩（迭代器的處理成本很低）並且不需要再次執行查找。