Библиотека итераторов

 

C++

Поддержка компилятором

Автономные и размещённые реализации

Язык

Заголовки стандартной библиотеки

Требования к именованию

Макросы тестирования функциональности (C++20)

Поддержка языка

Библиотека концептов (C++20)

Библиотека метапрограммирования (C++11)

Библиотека диагностики

Библиотека общих утилит

Библиотека строк

Библиотека контейнеров

Библиотека итераторов

Библиотека диапазонов (C++20)

Библиотека алгоритмов

Библиотека численных данных

Библиотека ввода/вывода

Библиотека локализаций

Регулярные выражения (C++11)

Атомарные операции (C++11)

Библиотека поддержки конкуренции (C++11)

Библиотека файловой системы (C++17)

Технические спецификации

Указатель символов

Внешние библиотеки

 

Библиотека итераторов

Концепты итераторов
indirectly_readable (C++20) indirectly_writable (C++20) weakly_incrementable (C++20) incrementable (C++20) input_or_output_iterator (C++20) sentinel_for (C++20) sized_sentinel_for (C++20)	input_iterator (C++20) output_iterator (C++20) forward_iterator (C++20) bidirectional_iterator (C++20) random_access_iterator (C++20) contiguous_iterator (C++20)
Примитивы итераторов
iterator_traits input_iterator_tagoutput_iterator_tagforward_iterator_tagbidirectional_iterator_tagrandom_access_iterator_tagcontiguous_iterator_tag (C++20) iterator (устарело в C++17)	incrementable_traits (C++20) indirectly_readable_traits (C++20) iter_value_titer_difference_titer_reference_titer_rvalue_reference_titer_common_reference_t (C++20)(C++20)(C++20)(C++20)(C++20)
Концепты алгоритмов и утилиты
Косвенно вызываемые концепты
indirectly_unary_invocableindirectly_regular_unary_invocable (C++20)(C++20) indirect_unary_predicate (C++20)	indirect_binary_predicate (C++20) indirect_equivalence_relation (C++20) indirect_strict_weak_order (C++20)
Общие требования к алгоритмам
indirectly_movable (C++20) indirectly_movable_storable (C++20) indirectly_copyable (C++20) indirectly_copyable_storable (C++20)	indirectly_swappable (C++20) indirectly_comparable (C++20) permutable (C++20) mergeable (C++20) sortable (C++20)
Утилиты
indirect_result_t (C++20)	projected (C++20)
Адаптеры итераторов
reverse_iterator move_iterator (C++11) move_sentinel (C++20) common_iterator (C++20) counted_iterator (C++20) back_insert_iterator front_insert_iterator insert_iterator	make_reverse_iterator (C++14) make_move_iterator (C++11) default_sentinel_tdefault_sentinel (C++20)(C++20) unreachable_sentinel_tunreachable_sentinel (C++20)(C++20) back_inserter front_inserter inserter
Потоковые итераторы
istream_iterator ostream_iterator	istreambuf_iterator ostreambuf_iterator
Точки настройки итераторов
ranges::iter_move (C++20)
ranges::iter_swap (C++20)
Операции итераторов
advance distance prev (C++11) next (C++11)	ranges::advance (C++20) ranges::distance (C++20) ranges::prev (C++20) ranges::next (C++20)
Доступ к диапазону
begincbegin (C++11)(C++14) endcend (C++11)(C++14) sizessize (C++17)(C++20)	rbegincrbegin (C++14)(C++14) rendcrend (C++14)(C++14) empty (C++17) data (C++17)

 

Библиотека итераторов предоставляет определения итераторов для пяти (до C++17)шести (начиная с C++17) видов, а также свойств итераторов, адаптеров и служебных функций.

Категории итераторов

Существует пять (до C++17)шесть (начиная с C++17) видов итераторов: LegacyInputIterator, LegacyOutputIterator, LegacyForwardIterator, LegacyBidirectionalIterator, LegacyRandomAccessIterator и LegacyContiguousIterator (начиная с C++17).

Вместо того, чтобы определяться конкретными типами, каждая категория итераторов определяется операциями, которые могут быть выполнены с нею. Это определение означает, что любой тип, поддерживающий необходимые операции, может использоваться в качестве итератора – например, указатель поддерживает все операции, требуемые для LegacyRandomAccessIterator, поэтому указатель можно использовать где угодно, где ожидается LegacyRandomAccessIterator.

Все категории итераторов (кроме LegacyOutputIterator) могут быть организованы в иерархию, где более мощные категории итераторов (например, LegacyRandomAccessIterator) поддерживают операции менее мощных категорий (например, LegacyInputIterator). Если итератор попадает в одну из этих категорий и также соответствует требованиям LegacyOutputIterator, то он называется изменяемым итератором и поддерживает ввод и вывод. Неизменяемые итераторы называются константными итераторами.

Категория итератора					Определённые операции
LegacyContiguousIterator	LegacyRandomAccessIterator	LegacyBidirectionalIterator	LegacyForwardIterator	LegacyInputIterator	чтение инкремент (без нескольких проходов)
					инкремент (с несколькими проходами)
					декремент
					случайный доступ
					непрерывное хранилище
Итераторы, которые попадают в одну из вышеперечисленных категорий и также соответствуют требованиям LegacyOutputIterator, называются изменяемыми итераторами.
LegacyOutputIterator					запись инкремент (без нескольких проходов)

Примечание: категория LegacyContiguousIterator была указана в C++17 только формально, но итераторы std::vector, std::basic_string, std::array и std::valarray, а также указатели на массивы C часто рассматриваются как отдельная категория в коде до C++17.

Концепты итераторов C++20

В C++20 представлена новая система итераторов, основанная на концептах, которая отличается от итераторов C++17. Хотя основная схема остаётся схожей, требования к отдельным категориям итераторов несколько отличаются.

Определены в пространстве имён std
indirectly_readable (C++20)	указывает, что тип доступен для чтения косвенно с помощью оператора * (концепт)
indirectly_writable (C++20)	указывает, что значение может быть записано в объект, на который указывает ссылка итератора (концепт)
weakly_incrementable (C++20)	указывает, что тип semiregular может увеличиваться с помощью операторов до и после инкремента (концепт)
incrementable (C++20)	указывает, что операция инкремента для типа weakly_incrementable сохраняет равенство и что этот тип является equality_comparable (концепт)
input_or_output_iterator (C++20)	указывает, что объекты типа могут быть инкрементированы и разыменованы (концепт)
sentinel_for (C++20)	указывает, что тип является ограничителем для типа input_or_output_iterator (концепт)
sized_sentinel_for (C++20)	указывает, что оператор - может быть применён к итератору и ограничителю, чтобы вычислить их разницу за постоянное время (концепт)
input_iterator (C++20)	указывает, что тип является итератором ввода, то есть значения, на которые он ссылается, могут быть прочитаны, и он может быть как пре-инкрементирован, так и пост-инкрементирован (концепт)
output_iterator (C++20)	указывает, что тип является итератором вывода для данного типа значения, то есть в него могут быть записаны значения этого типа, и он может быть как пре-, так и пост-инкрементирован (концепт)
forward_iterator (C++20)	указывает, что input_iterator является прямым итератором, поддерживающим сравнение на равенство и многопроходность (концепт)
bidirectional_iterator (C++20)	указывает, что forward_iterator является двунаправленным итератором, поддерживающим движение назад (концепт)
random_access_iterator (C++20)	указывает, что bidirectional_iterator это итератор с произвольным доступом, поддерживающий продвижение за постоянное время и индексирование (концепт)
contiguous_iterator (C++20)	указывает, что random_access_iterator является непрерывным итератором, ссылающимся на смежные элементы памяти (концепт)

Типы, связанные с итераторами

Определены в пространстве имён std
incrementable_traits (C++20)	вычисляет разностный тип типа weakly_incrementable (шаблон класса)
indirectly_readable_traits (C++20)	вычисляет тип значения типа indirectly_readable (шаблон класса)
iter_value_t iter_reference_t iter_difference_t iter_rvalue_reference_t iter_common_reference_t (C++20) (C++20) (C++20) (C++20) (C++20)	вычисляет связанные типы итератора (псевдоним шаблона)

Примитивы итераторов

iterator_traits	предоставляет единый интерфейс к свойствам итератора (шаблон класса)
input_iterator_tag output_iterator_tag forward_iterator_tag bidirectional_iterator_tag random_access_iterator_tag contiguous_iterator_tag (C++20)	пустые типы классов, используемые для обозначения категорий итераторов (класс)
iterator (устарело в C++17)	базовый класс для упрощения определения требуемых типов для простых итераторов (шаблон класса)

Точки настройки итераторов

Определены в пространстве имён std::ranges
iter_move (C++20)	приводит результат разыменования объекта к связанному с ним типу правосторонней ссылки (объект точки настройки)
iter_swap (C++20)	меняет местами значения, на которые ссылаются два разыменовываемых объекта (объект точки настройки)

Концепты алгоритмов и утилиты

C++20 также предоставляет набор концептов и связанных шаблонов служебных утилит, предназначенных для упрощения ограничения операций общих алгоритмов.

Определены в заголовочном файле <iterator>
Определены в пространстве имён std
Косвенно вызываемые концепты
indirectly_unary_invocable indirectly_regular_unary_invocable (C++20) (C++20)	указывает, что вызываемый тип может быть вызван в результате разыменования типа indirectly_readable (концепт)
indirect_unary_predicate (C++20)	указывает, что вызываемый тип, когда он вызывается с результатом разыменования типа indirectly_readable, соответствует predicate (концепт)
indirect_binary_predicate (C++20)	указывает, что вызываемый тип, когда он вызывается с результатом разыменования двух типов indirectly_readable, соответствует predicate (концепт)
indirect_equivalence_relation (C++20)	указывает, что вызываемый тип при вызове в результате разыменования двух типов indirectly_readable, соответствует equivalence_relation (концепт)
indirect_strict_weak_order (C++20)	указывает, что вызываемый тип, когда он вызывается с результатом разыменования двух типов indirectly_readable, соответствует strict_weak_order (концепт)
Общие требования к алгоритмам
indirectly_movable (C++20)	указывает, что значения могут быть перемещены из типа indirectly_readable в тип indirectly_writable (концепт)
indirectly_movable_storable (C++20)	указывает, что значения могут быть перемещены из типа indirectly_readable в тип indirectly_writable и что перемещение может быть выполнено через промежуточный объект (концепт)
indirectly_copyable (C++20)	указывает, что значения могут быть скопированы из типа indirectly_readable в тип indirectly_writable (концепт)
indirectly_copyable_storable (C++20)	указывает, что значения могут быть скопированы из типа indirectly_readable в тип indirectly_writable что копирование может быть выполнено через промежуточный объект (концепт)
indirectly_swappable (C++20)	указывает, что значения, на которые ссылаются два типа indirectly_readable, можно поменять местами (концепт)
indirectly_comparable (C++20)	указывает, что значения, на которые ссылаются два типа indirectly_readable, могут сравниваться (концепт)
permutable (C++20)	определяет общие требования к алгоритмам, которые меняют порядок элементов на месте (концепт)
mergeable (C++20)	определяет требования к алгоритмам, которые объединяют отсортированные последовательности в выходную последовательность путём копирования элементов (концепт)
sortable (C++20)	определяет общие требования алгоритмов, которые переставляют последовательности в упорядоченные последовательности (концепт)
Утилиты
indirect_result_t (C++20)	вычисляет результат вызова вызываемого объекта на результате разыменования некоторого набора типов indirectly_readable (псевдоним шаблона)
projected (C++20)	вспомогательный шаблон для определения ограничений для алгоритмов, принимающих прогнозы (шаблон класса)

Адаптеры итераторов

reverse_iterator	адаптер итератора для обхода в обратном порядке (шаблон класса)
make_reverse_iterator (C++14)	создаёт std::reverse_iterator типа, выведенного из аргумента (шаблон функции)
move_iterator (C++11)	адаптер итератора, который разыменовывается в правостороннюю ссылку (шаблон класса)
move_sentinel (C++20)	адаптер ограничитель для использования с std::move_iterator (шаблон класса)
make_move_iterator (C++11)	создаёт std::move_iterator типа, выведенного из аргумента (шаблон функции)
common_iterator (C++20)	адаптирует тип итератора и его ограничителя к общему типу итератора (шаблон класса)
default_sentinel_t (C++20)	ограничитель по умолчанию для использования с итераторами, которые знают границу своего диапазона (класс)
counted_iterator (C++20)	адаптер итератора, отслеживающий расстояние до конца диапазона (шаблон класса)
unreachable_sentinel_t (C++20)	ограничитель, который всегда сравнивает на неравенство с любым типом weakly_incrementable (класс)
back_insert_iterator	адаптер итератора для вставки в конец контейнера (шаблон класса)
back_inserter	создаёт std::back_insert_iterator типа, выведенного из аргумента (шаблон функции)
front_insert_iterator	адаптер итератора для вставки в начало контейнера (шаблон класса)
front_inserter	создаёт std::front_insert_iterator типа, выведенного из аргумента (шаблон функции)
insert_iterator	адаптер итератора для вставки в контейнер (шаблон класса)
inserter	создаёт std::insert_iterator типа, выведенного из аргумента (шаблон функции)

Потоковые итераторы

istream_iterator	итератор ввода, читающий из std::basic_istream (шаблон класса)
ostream_iterator	итератор вывода, записывающий в std::basic_ostream (шаблон класса)
istreambuf_iterator	итератор ввода, читающий из std::basic_streambuf (шаблон класса)
ostreambuf_iterator	итератор вывода, записывающий в std::basic_streambuf (шаблон класса)

Операции над итераторами

Определены в заголовочном файле <iterator>
advance	продвигает итератор на заданное расстояние (функция)
distance	возвращает расстояние между двумя итераторами (функция)
next (C++11)	инкрементирует итератор (функция)
prev (C++11)	декрементирует итератор (функция)
ranges::advance (C++20)	продвигает итератор на заданное расстояние или до заданной границы (ниблоид)
ranges::distance (C++20)	возвращает расстояние между итератором и ограничителем или между началом и концом диапазона (ниблоид)
ranges::next (C++20)	инкрементирует итератор на заданное расстояние или до границы (ниблоид)
ranges::prev (C++20)	декрементирует итератор на заданное расстояние или до границы (ниблоид)

Доступ к диапазону

Эти функции, не являющиеся элементами, предоставляют общий интерфейс для контейнеров, простых массивов и std::initializer_list.

Определены в заголовочном файле <array>
Определены в заголовочном файле <deque>
Определены в заголовочном файле <forward_list>
Определены в заголовочном файле <iterator>
Определены в заголовочном файле <list>
Определены в заголовочном файле <map>
Определены в заголовочном файле <regex>
Определены в заголовочном файле <set>
Определены в заголовочном файле <span>
Определены в заголовочном файле <string>
Определены в заголовочном файле <string_view>
Определены в заголовочном файле <unordered_map>
Определены в заголовочном файле <unordered_set>
Определены в заголовочном файле <vector>
Определены в пространстве имён std
begin cbegin (C++11) (C++14)	возвращает итератор на начало контейнера или массива (шаблон функции)
end cend (C++11) (C++14)	возвращает итератор на конец контейнера или массива (шаблон функции)
rbegin crbegin (C++14)	возвращает обратный итератор на начало контейнера или массива (шаблон функции)
rend crend (C++14)	возвращает обратный конечный итератор для контейнера или массива (шаблон функции)
size ssize (C++17) (C++20)	возвращает размер контейнера или массива (шаблон функции)
empty (C++17)	проверяет, пустой ли контейнер (шаблон функции)
data (C++17)	получает указатель на базовый массив (шаблон функции)