迭代器库
迭代器库提供了五种迭代器的定义，同时还提供了迭代器特征、适配器及相关的工具函数。
迭代器分类
迭代器共有五 (C++17 前)六 (C++17 起)种：遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) 、遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 、遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) 、遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) 、遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ，及遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) (C++17 起)。
迭代器的分类的依据并不是迭代器的类型，而是迭代器所支持的操作。换句话说，某个类型只要支持相应的操作，就可以作为迭代器使用。例如，完整对象类型指针支持所有遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 要求的操作，于是任何需要遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) 的地方都可以使用指针。
迭代器的所有类别（除了遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 和遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) ）能组织到层级中，其中更强力的迭代器类别（如遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) ）支持较不强力的类别（例如遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) ）的所有操作。若迭代器落入这些类别之一且亦满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 的要求，则称之为可变 迭代器并且支持输入还有输出。称非可变迭代器为常迭代器。
| 迭代器类别 | 有定义操作 | |||
|---|---|---|---|---|
| 遗留随机访问迭代器 (LegacyRandomAccessIterator) | 遗留双向迭代器 (LegacyBidirectionalIterator) | 遗留向前迭代器 (LegacyForwardIterator) | 遗留输入迭代器 (LegacyInputIterator) |
|
| ||||
| ||||
| ||||
|
称落入上述类别之一且满足遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) 要求的迭代器为可变迭代器。 | ||||
| 遗留输出迭代器 (LegacyOutputIterator) |
| |||
|
称落入上述类别之一且亦满足遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 要求的迭代器为连续迭代器。 | ||||
| 遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) |
| |||
注意：遗留连续迭代器 (LegacyContiguousIterator) 类别只在 C++17 中正式规定，但 std::vector 、 std::basic_string 、 std::array ，及 std::valarray 的迭代器还有指向 C 数组中的指针在 C++17 前的代码中通常都被处理成独立类别。
C++20 迭代器概念
C++20 引入基于概念的新迭代器系统，它异于 C++17 迭代器。虽然基础分配法保持类似，但单独的迭代器类别的要求有些区别。
| 定义于命名空间
std | |
| (C++20) |
指定类型通过应用运算符 * 可读 (概念) |
| (C++20) |
指定可向迭代器所引用的对象写入值 (概念) |
| (C++20) |
指定 semiregular 类型能以前后自增运算符自增 (概念) |
| (C++20) |
指定 weakly_incrementable 类型上的自增操作保持相等性，而且该类型为 equality_comparable (概念) |
| (C++20) |
指定该类型对象可以自增且可以解引用 (概念) |
| (C++20) |
指定类型为某个 input_or_output_iterator 类型的哨位类型 (概念) |
| (C++20) |
指定可对一个迭代器和一个哨位应用 - 运算符，以在常数时间计算其距离 (概念) |
| (C++20) |
指定类型为输入迭代器，即可读取其所引用的值，且可前/后自增 (概念) |
| (C++20) |
指定类型为给定的值类型的输出迭代器，即可向其写入该类型的值，且可前/后自增 (概念) |
| (C++20) |
指定 input_iterator 为向前迭代器，支持相等比较与多趟操作 (概念) |
| (C++20) |
指定 forward_iterator 为双向迭代器，支持向后移动 (概念) |
| (C++20) |
指定 bidirectional_iterator 为随机访问迭代器，支持常数时间内的前进和下标访问 (概念) |
| (C++20) |
指定 random_access_iterator 为连续迭代器，指代内存中连续相接的元素 (概念) |
迭代器关联类型
| 定义于命名空间
std | |
| (C++20) |
计算 weakly_incrementable 类型的差类型 (类模板) |
| (C++20) |
计算 indirectly_readable 类型的值类型 (类模板) |
| (C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20) |
计算迭代器的关联类型 (别名模板) |
迭代器原语
| 为迭代器各项性质提供统一接口 (类模板) | |
| 用于指示迭代器类别的空类类型 (类) | |
| (C++17 中弃用) |
用于简化简单的迭代器的必要类型定义的基类 (类模板) |
迭代器定制点
| 定义于命名空间
std::ranges | |
| (C++20) |
将解引用迭代器的结果转型为其关联的右值引用类型 (定制点对象) |
| (C++20) |
交换两个可解引用对象所引用的值 (定制点对象) |
算法概念与工具
C++20 亦提供简化常用算法操作的制约而设计的概念和工具模板集合。
| 定义于头文件
<iterator> | |
| 定义于命名空间
std | |
间接可调用对象 | |
| 指定可调用类型能以解引用某个 indirectly_readable 类型的结果进行调用 (概念) | |
| (C++20) |
指定可调用类型，在以解引用一个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 predicate (概念) |
| (C++20) |
指定可调用类型，在以解引用两个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 predicate (概念) |
| 指定可调用类型，在以解引用两个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 equivalence_relation (概念) | |
| (C++20) |
指定可调用类型，在以解引用两个 indirectly_readable 类型的结果进行调用时，满足 strict_weak_order (概念) |
常用算法要求 | |
| (C++20) |
指定可从 indirectly_readable 类型移动值给 indirectly_writable 类型 (概念) |
| (C++20) |
指定可从 indirectly_readable 类型移动值给 indirectly_writable 类型，且该移动可以通过中间对象进行 (概念) |
| (C++20) |
指定可从 indirectly_readable 类型复制值给 indirectly_writable 类型 (概念) |
| (C++20) |
指定可从 indirectly_readable 类型复制值给 indirectly_writable 类型，且该复制可以通过中间对象进行 (概念) |
| (C++20) |
指定能交换两个 indirectly_readable 类型所引用的值 (概念) |
| (C++20) |
指定能比较两个 indirectly_readable 类型所引用的值 (概念) |
| (C++20) |
指定在原位重排元素的算法的共用要求 (概念) |
| (C++20) |
指定通过复制元素将已排序序列归并到输出序列中的算法的要求 (概念) |
| (C++20) |
指定重排序列为有序序列的算法的共用要求 (概念) |
工具 | |
| (C++20) |
计算在解引用某组 indirectly_readable 类型的结果上调用可调用对象的结果 (别名模板) |
| (C++20) |
用于对接受投影的算法指定制约的辅助模板 (类模板) |
迭代器适配器
| 逆序遍历的迭代器适配器 (类模板) | |
| (C++14) |
创建拥有从实参推出的类型的 std::reverse_iterator (函数模板) |
| (C++11) |
解引用结果为右值引用的迭代器适配器 (类模板) |
| (C++20) |
用于 std::move_iterator 的哨位适配器 (类模板) |
| (C++11) |
创建拥有从实参推出的类型的 std::move_iterator (函数模板) |
| (C++20) |
适配一个迭代器类型及其哨位为一个公共迭代器类型 (类模板) |
| (C++20) |
用于知晓其边界的迭代器的默认哨位 (类) |
| (C++20) |
对到范围结尾距离进行跟踪的迭代器适配器 (类模板) |
| (C++20) |
始终与任何 weakly_incrementable 类型比较都不相等的哨位 (类) |
| 用于在容器尾部插入的迭代器适配器 (类模板) | |
| 创建拥有从实参推出的类型的 std::back_insert_iterator (函数模板) | |
| 用于在容器头部插入的迭代器适配器 (类模板) | |
| 创建拥有从实参推出的类型的 std::front_insert_iterator (函数模板) | |
| 用于插入容器的迭代器适配器 (类模板) | |
| 创建拥有从实参推出的类型的 std::insert_iterator (函数模板) |
流迭代器
| 从 std::basic_istream 读取的输入迭代器 (类模板) | |
| 写入 std::basic_ostream 的输出迭代器 (类模板) | |
| 从 std::basic_streambuf 读取的输入迭代器 (类模板) | |
| 写入 std::basic_streambuf 的输出迭代器 (类模板) |
迭代器操作
| 定义于头文件
<iterator> | |
| 令迭代器前进给定的距离 (函数模板) | |
| 返回两个迭代器间的距离 (函数模板) | |
| (C++11) |
令迭代器自增 (函数模板) |
| (C++11) |
令迭代器自减 (函数模板) |
| (C++20) |
令迭代器前进给定的距离或到给定的边界 (niebloid) |
| (C++20) |
返回迭代器与哨位间的距离，或范围起始与结尾间的距离 (niebloid) |
| (C++20) |
自增迭代器给定的距离或到边界 (niebloid) |
| (C++20) |
自减迭代器给定的距离或到边界 (niebloid) |
范围访问
这些非成员函数提供对容器、通常数组，及 std::initializer_list 的通用接口。
| 定义于头文件
<array> | |
| 定义于头文件
<deque> | |
| 定义于头文件
<forward_list> | |
| 定义于头文件
<iterator> | |
| 定义于头文件
<list> | |
| 定义于头文件
<map> | |
| 定义于头文件
<regex> | |
| 定义于头文件
<set> | |
| 定义于头文件
<span> | |
| 定义于头文件
<string> | |
| 定义于头文件
<string_view> | |
| 定义于头文件
<unordered_map> | |
| 定义于头文件
<unordered_set> | |
| 定义于头文件
<vector> | |
| 定义于命名空间
std | |
| (C++11)(C++14) |
返回指向容器或数组起始的迭代器 (函数模板) |
| (C++11)(C++14) |
返回指向容器或数组结尾的迭代器 (函数模板) |
| (C++14) |
返回指向一个容器或数组的逆向迭代器 (函数模板) |
| (C++14) |
返回容器或数组的逆向尾迭代器 (函数模板) |
| (C++17)(C++20) |
返回容器或数组的大小 (函数模板) |
| (C++17) |
检查容器是否为空 (函数模板) |
| (C++17) |
获得指向底层数组的指针 (函数模板) |
| 定义于头文件
<ranges> | |
| 定义于头文件
<iterator> | |
| 定义于命名空间
std::ranges | |
| (C++20) |
返回指向范围起始的迭代器 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指向只读范围起始的迭代器 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指示范围结尾的哨位 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指示只读范围结尾的哨位 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指向范围的逆向迭代器 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指向只读范围的逆向迭代器 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指向范围的逆向尾迭代器 (定制点对象) |
| (C++20) |
返回指向只读范围的逆向尾迭代器 (定制点对象) |
| (C++20) |
获得能在常数时间内计算大小的范围的大小 (定制点对象) |
| (C++20) |
获得能在常数时间内计算大小的范围的大小，并将它转换成有符号整数 (定制点对象) |
| (C++20) |
检查范围是否为空 (定制点对象) |
| (C++20) |
获得指向连续范围的起始的指针 (定制点对象) |
| (C++20) |
获得指向只读连续范围的起始的指针 (定制点对象) |