迭代器如何 map/know 当前位置或元素

Question

考虑以下代码示例：

#include <vector>
#include <numeric>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <iostream>
#include <functional>

int main()
{
    std::vector<int> v(10, 2);
    std::partial_sum(v.cbegin(), v.cend(), v.begin());
    std::cout << "Among the numbers: ";
    std::copy(v.cbegin(), v.cend(), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
    std::cout << '\n';

    if (std::all_of(v.cbegin(), v.cend(), [](int i){ return i % 2 == 0; })) {
        std::cout << "All numbers are even\n";
    }
    if (std::none_of(v.cbegin(), v.cend(), std::bind(std::modulus<int>(), 
                                                     std::placeholders::_1, 2))) {
        std::cout << "None of them are odd\n";
    }
    struct DivisibleBy
    {
        const int d;
        DivisibleBy(int n) : d(n) {}
        bool operator()(int n) const { return n % d == 0; }
    };

    if (std::any_of(v.cbegin(), v.cend(), DivisibleBy(7))) {
        std::cout << "At least one number is divisible by 7\n";
    }
}

如果我们看一下这部分代码：

if (std::all_of(v.cbegin(), v.cend(), [](int i){ return i % 2 == 0; })) {
            std::cout << "All numbers are even\n";
        }

这很容易理解。它遍历那些向量元素，并找出 i%2==0 ，它们是否可以被 2 完全整除，从而找出它们是否为偶数。

对应的 for 循环可能是这样的：

for(int i = 0; i<v.size();++i){
    if(v[i] % 2 == 0) areEven = true;    //just for readablity
    else areEven = false;
}

在这个 for 循环示例中，很明显我们正在处理的当前元素是 i，因为我们实际上正在访问 v[i]。但是为什么相同代码的迭代器版本会映射 i 或知道我们正在访问的当前元素是什么？

[](int i){ return i % 2 == 0; }) ensures/knows 如何知道 i 是迭代器指向的当前元素。

我无法在不使用任何 v.currently_i_am_at_this_posiition() 的情况下弄清楚，迭代是如何完成的。我知道迭代器是什么，但我很难掌握它们。谢谢:)

Answer 1

迭代是通过使用 iterator object

An iterator is any object that, pointing to some element in a range of elements (such as an array or a container), has the ability to iterate through the elements of that range using a set of operators (with at least the increment (++) and dereference (*) operators).

The most obvious form of iterator is a pointer: A pointer can point to elements in an array, and can iterate through them using the increment operator (++).

并通过元素集推进它。你代码中的std::all_of函数大致相当于下面的代码

template< class InputIt, class UnaryPredicate >
bool c_all_of(InputIt first, InputIt last, UnaryPredicate p)
{
    for (; first != last; ++first) {
        if (!p(*first)) {
            return false; // Found an odd element!
        }
    }
    return true; // All elements are even
}

迭代器在递增时跟踪当前指向的元素，并在取消引用时跟踪它returns当前指向的元素的值。

为了教学和清晰起见，您可能还会想到如下操作（请勿在家中尝试）

bool c_all_of(int* firstElement, size_t numberOfElements, std::function<bool(int)> evenTest)
{
    for (size_t i = 0; i < numberOfElements; ++i)
        if (!evenTest(*(firstElement + i)))
            return false;
    return true;
}

请注意，迭代器是一种强大的抽象，因为它们允许在不同的容器中访问一致的元素（例如 std::map）。

Answer 2

迭代器是根据指针建模的，确实如此。它们在内部如何工作并不重要，但是 可能的 实现实际上是在内部有一个指向当前元素的指针。

迭代器如何 map/know 当前位置或元素

How do iterators map/know their current position or element

c++

iterator

for-loop