C++ 函数的 STL 迭代器有哪些？

STL迭代器是连接容器和算法的桥梁，它提供了一种统一的方式来访问容器中的元素，而不需要关心容器底层的具体实现。根据操作权限和功能的不同，STL迭代器可以分为五类，每类迭代器支持的操作范围逐步扩大。

五类STL迭代器介绍

1. 输入迭代器

输入迭代器用于从容器中读取元素，它只能单向遍历，且每个元素只能被读取一次。这类迭代器通常对应输入流相关的容器，比如istream_iterator。

支持的操作有：解引用读取元素、前置和后置自增、相等和不相等比较。

示例代码如下：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>

int main() {
    // 从标准输入读取整数，直到遇到文件结束符
    std::istream_iterator<int> in_iter(std::cin);
    std::istream_iterator<int> end_iter;
    std::vector<int> vec;
    // 读取输入的元素存入vector
    while (in_iter != end_iter) {
        vec.push_back(*in_iter);
        ++in_iter; // 输入迭代器只能前置自增
    }
    return 0;
}

2. 输出迭代器

输出迭代器用于向容器中写入元素，同样只能单向遍历，每个位置只能被写入一次。常见的输出迭代器是ostream_iterator。

支持的操作有：解引用写入元素、前置和后置自增。

示例代码如下：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 将vector元素输出到标准输出，用空格分隔
    std::ostream_iterator<int> out_iter(std::cout, " ");
    for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {
        *out_iter = *it; // 解引用写入元素
        ++out_iter; // 输出迭代器只能前置自增
    }
    return 0;
}

3. 前向迭代器

前向迭代器结合了输入迭代器和输出迭代器的功能，既可以读取元素也可以写入元素，只能单向遍历，但同一个元素可以被多次访问。

支持输入迭代器和输出迭代器的所有操作，同时支持多次解引用访问。

单向链表容器forward_list的迭代器就是典型的前向迭代器，示例代码如下：

#include <iostream>
#include <forward_list>

int main() {
    std::forward_list<int> flist = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 前向迭代器遍历并修改元素
    for (auto it = flist.begin(); it != flist.end(); ++it) {
        *it = *it * 2; // 可以修改元素
        std::cout << *it << " "; // 可以多次读取同一个元素
    }
    return 0;
}

4. 双向迭代器

双向迭代器在前向迭代器的基础上，增加了反向遍历的能力，支持前置和后置自减操作。

支持前向迭代器的所有操作，同时支持--it和it--操作。

双向链表list、关联容器set、map的迭代器都属于双向迭代器，示例代码如下：

#include <iostream>
#include <list>

int main() {
    std::list<int> lst = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 正向遍历
    auto it = lst.begin();
    while (it != lst.end()) {
        std::cout << *it << " ";
        ++it;
    }
    std::cout << std::endl;
    // 反向遍历
    it = lst.end();
    while (it != lst.begin()) {
        --it; // 双向迭代器支持自减
        std::cout << *it << " ";
    }
    return 0;
}

5. 随机访问迭代器

随机访问迭代器是功能最强大的迭代器，支持在常数时间内访问任意位置的元素，支持所有指针的算术操作。

支持双向迭代器的所有操作，同时支持it + n、it - n、it[n]、迭代器之间的比较（<、>、<=、>=）等操作。

数组array、动态数组vector、双端队列deque的迭代器都属于随机访问迭代器，示例代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 随机访问迭代器操作
    auto it = vec.begin();
    std::cout << "第三个元素: " << it[2] << std::endl; // 支持下标访问
    it = it + 3; // 支持加整数偏移
    std::cout << "第四个元素: " << *it << std::endl;
    auto it2 = vec.begin() + 1;
    if (it2 < it) { // 支持大小比较
        std::cout << "it2在it之前" << std::endl;
    }
    return 0;
}

各类迭代器特性对比

五类迭代器的功能和支持的操作对比如下：

迭代器使用注意事项

• 不同容器的迭代器类型不同，不要混用不同类型的迭代器，比如不能将双向迭代器当作随机访问迭代器使用下标访问。
• 当容器发生插入或删除操作时，迭代器可能会失效，尤其是vector、deque这类连续存储的容器，插入删除后原有迭代器可能指向无效位置。
• 尽量使用auto关键字来声明迭代器类型，减少代码冗余，同时避免写错迭代器类型。
• 遍历容器时优先使用范围for循环，其底层就是基于迭代器实现的，代码更简洁。

STL迭代器C++容器遍历修改时间：2026-06-11 09:18:40