C++ —— 正向迭代器与反向迭代器
目录
1. 正向迭代器（Forward Iterator）
1.1 基本概念
1.2 核心特性
1.3 典型使用
1.4 重要特点
2. 反向迭代器（Reverse Iterator）
2.1 基本概念
2.2 核心特性
2.3 典型使用
2.4 重要特点
3. 正反迭代器对比
4. 正反迭代器转换
4.1 base() 方法
4.2 转换示例
5. 迭代器失效问题
5.1 共同规则
5.2 特殊注意事项
1. 正向迭代器（Forward Iterator）
1.1 基本概念
正向迭代器是STL中最基础的迭代器类型，用于从容器的开始到结束顺序遍历元素。所有标准容器（如vector、string、list等）都至少支持正向迭代器。
1.2 核心特性
-
遍历方向：从
begin()到end()（从左到右） -
支持的操作：
-
*it（解引用） -
->（成员访问） -
++it/it++（向后移动） -
==/!=（比较）
-
-
类别：属于前向迭代器（Forward Iterator）或更强的迭代器类型
1.3 典型使用
std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4};// 使用正向迭代器遍历
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {std::cout << *it << " "; // 输出: 1 2 3 4
}1.4 重要特点
-
end()指向的是最后一个元素的下一个位置（尾后迭代器） -
区间表示法为左闭右开
[begin, end) -
所有标准算法（如
std::sort、std::find）都基于这种迭代器设计
2. 反向迭代器（Reverse Iterator）
2.1 基本概念
反向迭代器是正向迭代器的适配器，用于从容器的末尾向开头逆向遍历元素。它是通过封装正向迭代器实现的。
2.2 核心特性
-
遍历方向：从
rbegin()到rend()（从右到左） -
支持的操作：
-
*rit（解引用） -
->（成员访问） -
++rit/rit++（向前移动） -
==/!=（比较）
-
-
底层实现：基于正向迭代器，但逻辑反转
2.3 典型使用
std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4};// 使用反向迭代器遍历
for (auto rit = v.rbegin(); rit != v.rend(); ++rit) {std::cout << *rit << " "; // 输出: 4 3 2 1
}2.4 重要特点
-
rbegin()指向最后一个元素 -
rend()指向第一个元素的前一个位置 -
区间表示法仍为左闭右开
[rbegin, rend) -
++rit实际上是让内部的正向迭代器--
3. 正反迭代器对比
| 特性 | 正向迭代器 | 反向迭代器 |
|---|---|---|
| 起始位置 | begin()（首元素） | rbegin()（末元素） |
| 结束位置 | end()（尾后） | rend()（首前） |
| 遍历方向 | 从前向后 | 从后向前 |
operator++ | 向后移动 | 向前移动 |
| 解引用值 | 当前元素 | 当前元素 |
| 底层实现 | 直接迭代 | 正向迭代器的适配器 |
| 区间表示 | [begin, end) | [rbegin, rend) |
4. 正反迭代器转换
4.1 base() 方法
反向迭代器提供了base()方法，可以获取对应的正向迭代器：
std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4};
auto rit = v.rbegin(); // 指向4
auto it = rit.base(); // 指向end()（即4的后面）重要关系：
-
rit与rit.base()的物理位置相邻 -
*rit == *(rit.base() - 1)
4.2 转换示例
// 在反向迭代器位置插入元素
std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4};
auto rit = std::find(v.rbegin(), v.rend(), 2); // 找到2的反向迭代器
v.insert(rit.base(), 99); // 在2后面插入99
// v变为 {1, 2, 99, 3, 4}5. 迭代器失效问题
5.1 共同规则
-
插入/删除元素可能导致所有迭代器失效
-
扩容操作（如
vector的push_back）会使所有迭代器失效
5.2 特殊注意事项
-
反向迭代器的失效规则与其对应的正向迭代器一致
-
在修改容器后，必须重新获取迭代器