vector和string的迭代器

1. 迭代器的本质

(1) 标准要求

• C++ 标准要求 std::string 和 std::vector 的迭代器必须是 随机访问迭代器（Random Access Iterator）。

• 指针天然满足随机访问迭代器的所有操作（如 ++、--、+n、* 等），因此可以直接用指针实现。

(2) 典型定义

cpp

// vector 和 string 的迭代器通常类似以下形式
typedef T* iterator;          // 非常量迭代器
typedef const T* const_iterator; // 常量迭代器

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2. MSVC 的实现

(1) std::vector 迭代器

• 直接使用指针：

  cpp

  template<class T>
  class vector {
  public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;// ...
  };

• Debug 模式增强：

  • 在 Debug 模式下，MSVC 会用封装类（如 _Checked_iterator）包裹指针，添加边界检查和迭代器校验。

(2) std::string 迭代器

• 类似 vector：

  cpp

  typedef char* iterator;       // 非常量迭代器
  typedef const char* const_iterator;

• Debug 模式：

  • 同样会封装为安全迭代器，防止越界访问。

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3. GCC 的实现

(1) std::vector 迭代器

• 直接使用指针：

  cpp

  template<class T>class vector {public:typedef T* iterator; typedef const T* const_iterator;// ...
  };

• 无 Debug 封装：

  • GCC 默认不添加调试校验，迭代器就是原生指针。

(2) std::string 迭代器

• 依赖 SSO 实现：

  • 短字符串（SSO）：迭代器指向内部缓冲区（如 _M_p）。

  • 长字符串：迭代器指向堆内存。

  cpp

  typedef char* iterator;
  typedef const char* const_iterator;

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4. 关键差异

特性	MSVC	GCC
迭代器类型	指针或调试封装类	直接使用指针
Debug 校验	有（防止越界和失效迭代器）	无
性能影响	Debug 模式较慢，Release 无差异	始终高效