【C++】STL容器之string（迭代器，范围for）

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前言

上一篇文章中讲解了关于string类，以及相关的默认函数，容量有关的接口的学习。本篇博客继续对string接口进行讲解 。其中迭代器的讲解是重中之重。

对string对象的访问接口

• 1.下标访问oparator[]
• 2.at()，
• 3.迭代器iterators，
• 4.范围for，
• C++11中的5.back和6.front

1.oparator[]

• 简单来说就是通过类似于数组的访问方式，来对字符串进行访问以及增，删等操作。

如下：

• 这种方法比较简单常用。上面这种string[]的形式和下面这样对字符数组的访问是有本质区别的。
  其底层依然是调用了operator[]，而普通的数组[]实际上是一种解引用。

如下两幅图所示👇，

查看反汇编：

由此可以证明，string类使用[]时其底层依然是调用了operator[]，而普通的数组[]实际上是一种解引用。

2.at()

同样有两个重载，一个是普通对象，一个则是const对象

使用：

• 可以看到，他的使用方式也是十分简单。

下面再来看看处理异常时的情况：👇

int main()
{string s1("hello world!");1.s1.at(20)++;2.s1[20]++;return 0;
}

• 1.使用at()的运行结果是：抛出异常！
  

• 2.使用oparator[]的运行结果是：产生了一个越界访问的话就直接报出【断言错误】
  

3.迭代器iterators

迭代器（iterator）是一种可以遍历容器元素的数据类型。迭代器是一个变量，相当于容器和操纵容器的算法之间的中介。C++更趋向于使用迭代器而不是数组下标操作，因为标准库为每一种标准容器（如vector、map和list等）定义了一种迭代器类型，而只有少数容器（如vector）支持数组下标操作访问容器元素。可以通过迭代器指向你想访问容器的元素地址，通过*x打印出元素值。这和我们所熟知的指针极其类似。
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⭐️问题1：迭代器到底是什么？

答C++迭代器是一种用于遍历容器中元的对象。它提供了一种统一的访问容器元素的方式，无论容器的类型如何，都可以使用相同的语法进行操作。
迭代器的本质是一个指针，它指向容器中的某个元素。通过迭代器，我们可以访问容器中的元素，并且可以对元素进行修改、删除或插入操作。迭代器可以分为正向迭代器和反向迭代器，分别用于从容器的起始位置向后遍历和从容器的末尾位置向前遍历。
迭代器的实现方式取决于容器的类型。对于数组和指针类型的容器，迭代器本质上就是指针，通过指针的加减运算来实现遍历。对于其他类型的容器，如vector、list等，迭代器是一个包含指向容器元素的指针以及一些操作函数的对象。

• 总结来说，C++迭代器的本质是一个指针，它提供了一种统一的访问容器元素的方式，使得我们可以方便地遍历和操作容器中的元素。iterator提供一种统一的方式访问和修改容器。

接口汇总

接口	作用
begin	将迭代器返回到开头
end	返回迭代器以结束
rbegin	返回反向迭代器以反向开始
rend	将反向迭代器返回到反向端
cbegin	返回const_iterator开头
cend	返回const_iterator结束
crbegin	返回const_reverse_iterator以反转开始
crend	返回const_reverse_iterator反转端

（1）begin和end

同样有两个重载，一个是普通对象，一个则是const对象

• begin:获取一个字符的迭代器
• end:获取最后一个字符下一个位置的迭代器

实例操作：

string::iterator it = s1.begin();

• 每个容器（ist，vector，map等等）里都有iterator迭代器，所以我们要在iterator前加上作用域（当然也可以加auto去自动匹配类型）。
• it取到的是每个元素的位置，那么对于*it来说即为每个元素。
• 使用正向迭代器接收iterator.还会有反向迭代器，马上会讲。

💤中途休息~问题思考

那么，如果使用const对象呢？

• 使用const修饰的迭代器接收：
  
• 传入const修饰的对象的引用
  

通过上图可以发现，const修饰后，都不能进行修改指向的元素值。

• 还有重要的一点，在一个函数中，通常使用迭代器遍历封装为函数，采取引用传值减少拷贝构造，再加上const做修饰，防止权限放大。还必须使用const_iterator 接收，如下图👇：

• 正确的做法是使用const_iterator 接收👇

（2）rbegin和rend

• rbegin：指向的是最后一个字符的位置
• rend： 指向的是第一个字符的前一个位置
  

实例操作：使用反向迭代器接收reverse_iterator

小结：
四种迭代器：

可读不可改	const_iterator 和 const_reverse_iterator
可读可改	iterator 和 reverse_iterator

🚩一定一定注意权限问题！！！

3.范围for

格式：for (type val:iterable)；

使用：

int main()
{string s1("hello world!");for (char val : s1){cout << val << " ";}return 0;
}

执行结果：

• 在增强for循环中，我们不需要再通过计算数组长度遍历数组，增强for循环会自动根据数组长度将数组中的每一个数据赋值给同类型的val，我们只需要输出val就遍历了数组。
• iterable不止可以为数组，还可以是迭代的对象（比如支持begin、end操作的容器、string类型等）
• 范围for的底层实现还是迭代器，所以我们可以说在它在遍历的时候相当于是将*it的数据给到当前的val，与迭代器十分相似。

还有十分要的一点，注意这个val他是一个拷贝。最好进行传引用，可以减少拷贝构造。以及多次析构等问题。

4.back和front

• front:取到的是字符串的首字符
• back:取到的则是字符串的尾字符

注意：直接取到元素。