迭代程序在C++中的重要性

Importance of Iterators In C++

本文关键字：重要性 C++ 程序 迭代      更新时间：2023-10-16

这似乎是一个奇怪的问题，但我今天和一位朋友聊了聊，他对当今的C++程序员以及他们如何做得不太好大吵大闹。他说，他最讨厌的是在这样的代码中滥用迭代：

for(int i = 0; i<((int) someVector.size()); ++i){
    //Something here
}

而不是更传统的

vector::iterator i;
for(i = someVector.begin(); i!=someVector.end(); ++i){
    //Something here
}

虽然我理解这两种方法，但第二种方法优于第一种方法有什么特别的原因吗？是表演吗？还是其他因素？

提前谢谢。

这两种风格都不好。

第一个有一个无用和危险的演员阵容。

第二种方法允许迭代变量泄漏到循环的范围之外，并且不使用相等测试，而是在迭代器上使用后增量，这会产生无用的副本。

更好的是：

using std::begin, std::end;
for( auto it = begin(container), end_it = end(container); it != end_it; ++it )

这适用于任何STL容器、数组以及提供begin和end辅助函数的任何容器。

对于vector，两者之间几乎没有区别。然而，如果您想迭代一个数据结构，比如set，它根本没有随机访问，那么使用迭代器的第二个选项将是唯一明智的选择。

C++标准库竭尽全力使"迭代器"接口在许多不同类型的容器上尽可能一致。

在某些数据结构中，计算大小可能效率低下。根据优化器所能做的工作，这可能最终会为循环的每次迭代调用size（）方法。当你使用第二段代码时，你不依赖于调用一个方法来计算大小，而你真正想要的只是知道你是否已经到达了末尾。

例如，考虑一个链表。除非链表被设计为在内部保持计数，否则必须遍历整个列表才能找到大小。此外，对于数据结构，没有办法使用索引来获取值。在这种情况下，您必须使用正确的迭代器方法。

使用迭代器通常不会带来真正的性能提升。可能更少。然而，与迭代的"C方法"相比，它们有一些潜在的优势：

1） 通过迭代器抽象容器可能更容易。由于我们在每次迭代中都要处理一个指针，如果容器类型需要更改，并且通过索引访问元素的形式发生了变化（或者因为不可能随机访问而不可能），迭代器可以节省一些乏味的编辑。

2） 您可以避免在每次迭代中使用size()。尽管你可以预先计算一次，但最好完全避免。

3） 您基本上要处理一个指向正在遍历的容器中每个元素的指针。这比索引更好（至少对我来说是这样），而且可能更紧凑。

首先，我要注意的是，大多数代码根本不应该有显式循环。如果你要对一个集合进行操作，你应该使用一个算法。如果其中一个标准算法不能完成任务，你通常仍然应该实现你需要的算法，然后在需要的地方应用该算法（但如果你开始注意，你可能会惊讶于标准算法的工作频率）。

如果您确实需要编写一个显式循环，可以考虑使用基于范围的循环：

for (auto i : someVector)
    // ...

然而，大多数时候，这应该是在算法的实现中。

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