一、迭代器概述
　　這個(gè)標(biāo)題其實(shí)有點(diǎn)"標(biāo)題黨"的含義，因?yàn)镃++在標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的實(shí)現(xiàn)迭代器的方式只有一種，也就是為類(lèi)定義begin（）和end（）函數(shù)，C++11增加了range for語(yǔ)句，可以用來(lái)遍歷迭代器中的元素。實(shí)現(xiàn)迭代器的第二種方式，就是用C++模擬C#和Java中的迭代器模式，并且我們可以定義出自己的foreach語(yǔ)句。除此之外，迭代器可能還有很多種實(shí)現(xiàn)的方法，各個(gè)庫(kù)也會(huì)多自己的迭代器的實(shí)現(xiàn)有所定義，在這里只要明白迭代器的本質(zhì)意義即可。
　　迭代器，也稱(chēng)作游標(biāo)，是一種設(shè)計(jì)模式，我們可以對(duì)它進(jìn)行遞增（或選擇下一個(gè)）來(lái)訪問(wèn)容器中的元素，而無(wú)需知道它內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的。
　　很多語(yǔ)言提供foreach語(yǔ)句來(lái)訪問(wèn)容器中的每一個(gè)元素，其實(shí)也就是調(diào)用容器中的迭代器，抽象地來(lái)說(shuō)就是：
　　foreach （ 元素 : 容器 ） { … }
　　上面的代碼等效于：
　　for （ 游標(biāo)=獲得迭代器的開(kāi)頭，獲得迭代器的末尾； 游標(biāo) != 迭代器末尾； 游標(biāo)移動(dòng)一個(gè)單位 ） {…} // C++ 的迭代器模式
　　或者：
　　while （ 迭代器游標(biāo)移動(dòng)一個(gè)單位（返回是否存在下一個(gè)單位）） { … } // C#、Java的迭代器模式，可以用迭代器。Current之類(lèi)的方法返回游標(biāo)所指向的元素
　　二、C++中的迭代器實(shí)現(xiàn)方式
　　迭代器其實(shí)是一個(gè)類(lèi)，要自定義一個(gè)迭代器，就要重載迭代器的！=、解引用（*）、++運(yùn)算符，以便它在range for語(yǔ)句中使用。range for 是C++11中新增的語(yǔ)句，如我們對(duì)一個(gè)集合使用語(yǔ)句for （auto i : collection ） 時(shí)，它的含義其實(shí)為：
　　for （ auto __begin = collection.begin（）， auto __end = collection.end（）； __begin != __end（）； ++__begin ）
　　{ i = *__begin;
　　… //循環(huán)體
　　}
　　begin和end是集合的成員函數(shù)，它返回一個(gè)迭代器。如果讓一個(gè)類(lèi)可以有range for的操作，它必須： · 擁有begin和end函數(shù)，它們均返回迭代器 · end函數(shù)返回一個(gè)指向集合末尾，但是不包含末尾元素的值，即用集合范圍來(lái)表示，一個(gè)迭代器的范圍是 [ begin, end ） 一個(gè)左閉右開(kāi)區(qū)間 對(duì)于迭代器，它的要求至少是： · 必須重載++、！=和解引用（*）運(yùn)算符；迭代器看起來(lái)會(huì)像一個(gè)指針 · 迭代器必須可以通過(guò)++最后滿足！=條件，這樣才能夠終止循環(huán)
　　下面給出最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)代碼。我們定義一個(gè)CPPCollection類(lèi)，里面有個(gè)字符串?dāng)?shù)組，我們讓它能夠通過(guò)range for將每個(gè)字符串輸出來(lái)。
　　#include <IOSTREAM>
　　class CPPCollection {
　　public:
　　class Iterator{
　　public:
　　int index;
　　CPPCollection& outer;
　　Iterator（CPPCollection &o, int i） : outer（o）， index（i） { }
　　void operator++（）{
　　index++;
　　}
　　std::string operator*（） const{
　　return outer.str[index];
　　}
　　bool operator !=（Iterator i）{
　　return i.index != index - 1;
　　}
　　};
　　public:
　　std::string str[10] {"a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j"};
　　Iterator begin（） {
　　return Iterator（*this, 0）；
　　}
　　Iterator end（） {
　　return Iterator（*this, 9）；
　　}
　　};
　　我們定義了個(gè)內(nèi)部的嵌套類(lèi)Iterator,并為它重載了++、*、！=運(yùn)算符。由于C++中的內(nèi)部嵌套類(lèi)與外圍的類(lèi)沒(méi)有聯(lián)系，為了訪問(wèn)外部類(lèi)對(duì)象的值，我們必須要傳入一個(gè)引用（或指針，本例中傳入引用）。Iterator的自增方法其實(shí)就是增加內(nèi)部的一個(gè)索引值。判斷！=的方法是和另外一個(gè)迭代器做比較，這個(gè)迭代器一般是集合的末尾，當(dāng)我們的索引值不等于末尾的索引值-1（ [begin, end） ）時(shí)，認(rèn)為迭代器已經(jīng)達(dá)到了末尾。 在CPPCollection類(lèi)中，定義了begin（）、end（）分別返回開(kāi)頭、結(jié)束迭代器，調(diào)用如下代碼：
　　CPPCollection cpc;
　　for （auto i : cpc）{
　　std::cout 《 i 《 std::endl;
　　}
　　即可遍歷集合中的所有元素了。
　　在泛型算法中，為了對(duì)集合中的每一個(gè)元素進(jìn)行操作，我們通常要傳入集合的迭代器頭、迭代器尾，以及謂詞，例如std::find_if（vec.begin（）， vec.end（）， …），這種泛型算法其實(shí)就是在迭代器的首位反復(fù)迭代，然后運(yùn)行相應(yīng)的行為。
　　三、模擬C#（Java）中的迭代器實(shí)現(xiàn)方式
　　C#和Java的迭代器實(shí)現(xiàn)方式較為類(lèi)似，在這里以C#為例，我用C++來(lái)模擬它的實(shí)現(xiàn)。C#中，可迭代的類(lèi)繼承IEnumerable接口，它聲明了一個(gè)方法GetEnumerator,返回一個(gè)迭代器。迭代器繼承IEnumerator接口，接口定義了MoveNext（）方法：將游標(biāo)移動(dòng)一個(gè)單位，并返回是否還可以移動(dòng)；Reset（）方法：游標(biāo)歸位； Current屬性：返回當(dāng)前游標(biāo)所指向的值（在C#中，Current是一個(gè)屬性，為了模擬它，在C++中將它定義為一個(gè)函數(shù)），并且用只包含抽象函數(shù)的類(lèi)來(lái)模擬接口托福答案
　　#define interface struct
　　template <TYPENAME T>
　　interface IEnumerator {
　　virtual T& Current（） = 0;
　　virtual bool MoveNext（） = 0;
　　virtual void Reset（） = 0;
　　virtual ~IEnumerator<T>（） { };
　　};
　　template <TYPENAME T>
　　interface IEnumerable {
　　virtual IEnumerator<T>& GetEnumerator（） = 0;
　　virtual ~IEnumerable （） { };
　　};
　　為了自定義一個(gè)foreach"關(guān)鍵字",可以用宏定義來(lái)進(jìn)行迭代器的等效替代：
　　#define foreach（item, collection） \
　　auto &__item_enumerator = collection.GetEnumerator（）； \
　　__item_enumerator.Reset（）； \
　　while （item = __item_enumerator.Current（）， __item_enumerator.MoveNext（））
　　當(dāng)我們使用foreach的時(shí)候，宏展開(kāi)自動(dòng)展開(kāi)為調(diào)用集合類(lèi)collection的GetEnumerator（）函數(shù)來(lái)獲得一個(gè)迭代器的引用，復(fù)位之，并將當(dāng)前值賦予item,迭代器向前移動(dòng)。需要注意的是，我們?cè)诖a中不能重復(fù)定義__item_enumerator變量，且類(lèi)型一定要為auto&:auto變量不會(huì)保留引用符號(hào)，且如果不是引用（或指針），會(huì)觸發(fā)拷貝構(gòu)造函數(shù)，從而失去對(duì)象的多態(tài)性。 如同剛才一樣，我們定義一個(gè)集合類(lèi)：
　　class CSharpCollection : public IEnumerable<STD::STRING>{
　　public:
　　class Enumerator : public IEnumerator<STD::STRING> {
　　public:
　　CSharpCollection &outer; //外部類(lèi)
　　int index = 0; //下標(biāo)
　　Enumerator （CSharpCollection &o） : outer（o）{
　　}
　　bool MoveNext（） override {
　　index++;
　　if （index <= 10） return true;
　　delete this;
　　return false;
　　}
　　void Reset（） override {
　　index = 0;
　　}
　　std::string &Current（） override {
　　return outer.str[index];
　　}
　　~Enumerator （）{
　　std::cout 《 "Enumerator 被析構(gòu)" 《 std::endl;
　　}
　　};
　　public:
　　std::string str[10] {"a", "b", "c", "d", "e", "f", "g", "h", "i", "j"};
　　IEnumerator<STD::STRING>& GetEnumerator（） override{
　　return *new Enumerator（*this）；
　　}
　　};
　　需要注意的是，凡是體現(xiàn)多態(tài)性的函數(shù)，返回值必須為引用或者指針，且不得為棧中的臨時(shí)變量，因此我們調(diào)用完GetEnumerator（）后，要將生成的迭代器刪除，刪除的代碼寫(xiě)在了MoveNext（）內(nèi)，當(dāng)游標(biāo)不可移動(dòng)的時(shí)候，迭代器被刪除托福答案
　　以后就可以用自己的foreach宏定義來(lái)遍歷元素了：
　　std::string a;
　　CSharpCollection csc;
　　IEnumerable<STD::STRING>& refcsc = csc;
　　foreach （a , refcsc ）{
　　std::cout 《 a 《 std::endl;
　　}
　　上面代碼的第三行意在說(shuō)明，如果一個(gè)類(lèi)中繼承了IEnumerable類(lèi)，它一定是可迭代的，可以調(diào)用它的Reset（）、MoveNext（）、Current（），也可以用我們剛剛寫(xiě)的foreach來(lái)進(jìn)行遍歷。