迭代器的思想和实现细节

1. 迭代器的本质

迭代器是一种行为类似指针的对象，它可能是指针（如 std::vector 的迭代器），也可能是封装了指针的类（如 std::list 的迭代器）。如果是指针那天然就可以用下面的运算，如果是类，就要重载下面的运算符：

• *iter：获取元素的引用。  （解引用运算符）

• iter->member：访问元素的成员（若元素是对象）。    （成员访问运算符）

• ++iter / --iter：指针移动到下一个/上一个元素。

2.迭代器的 -> 行为

迭代器如果是类对象（非指针），需要重载 operator->()。标准规定：

• 当写 it->member 时，编译器会编指令编成：

  1. 调用 it.operator->()，获取一个 元素的指针（比如 T*）。

  2. 对元素的指针 自动再调用 ->，最终访问成员。

伪代码演示

cpp

// 假设迭代器类内部：
class ListIterator {Node* current; // 节点指针
public:// 重载 ->Person* operator->() { return &(current->data); // 返回对象指针}
};// 使用时：
it->name;
// 实际展开：
(it.operator->())->name; // 调用 it.operator->()，获取一个 元素的指针（比如 T*）。元素指针 再调用 ->，最终访问成员。

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 标准库中的真实案例

(1) std::list 的迭代器实现（GCC）

cpp

// 简化版的 list 迭代器
template<typename _Tp>
struct _List_iterator {_List_node* _M_node; // 节点指针_Tp* operator->() const {return &(_M_node->_M_data); // 返回数据对象的指针}
};// 使用时：
std::list<Person>::iterator it = people.begin();
it->age; // 实际等价于：(it. operator->())->age