C++ STL set容器迭代器用法详解

和 map 容器不同，C++ STL 中的 set 容器类模板中未提供 at() 成员函数，也未对 [] 运算符进行重载。因此，要想访问 set 容器中存储的元素，只能借助 set 容器的迭代器。

值得一提的是，C++ STL 标准库为 set 容器配置的迭代器类型为双向迭代器。这意味着，假设 p 为此类型的迭代器，则其只能进行 ++p、p++、--p、p--、*p 操作，并且 2 个双向迭代器之间做比较，也只能使用 == 或者 != 运算符。

在 set 容器类模板提供的所有成员函数中，返回迭代器的成员函数如表 1 所示。 

注意，以上成员函数返回的迭代器，指向的只是 set 容器中存储的元素，而不再是键值对。另外，以上成员方法返回的迭代器，无论是 const 类型还是非 const 类型，都不能用于修改 set 容器中的值。

图 2 演示了表 1 中除最后 4 个成员函数外，其它几个成员函数的具体功能。

图 2 set容器迭代器功能示意图

其中，E_i 表示 set 容器中存储的各个元素，它们的值各不相同。

下面程序以 begin()/end() 为例，演示了如何使用图 2 中相关迭代器遍历 set 容器：

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化set容器
    std::set<std::string> myset{ "http://www.cdsy.xyz/computer/programme/java/",
                                 "http://www.cdsy.xyz/computer/programme/stl/",
                                 "http://www.cdsy.xyz/computer/programme/Python/"
    };
    //利用双向迭代器，遍历myset
    for (auto iter = myset.begin(); iter != myset.end(); ++iter) {
        cout << *iter << endl;
    }
    return 0;
}

程序执行结果为：

再次强调，正如程序第 15 行代码所示的那样，因为 iter 迭代器指向的是 set 容器存储的某个元素，而不是键值对，因此通过 *iter 可以直接获取该迭代器指向的元素的值。

除此之外，如果只想遍历 set 容器中指定区域内的部分数据，则可以借助 find()、lower_bound() 以及 upper_bound() 实现。通过调用它们，可以获取一个指向指定元素的迭代器。

需要特别指出的是，equal_range(val) 函数的返回值是一个 pair 类型数据，其包含 2 个迭代器，表示 set 容器中和指定参数 val 相等的元素所在的区域，但由于 set 容器中存储的元素各不相等，因此该函数返回的这 2 个迭代器所表示的范围中，最多只会包含 1 个元素。

举个例子：

#include <iostream>
#include <set>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    //创建并初始化set容器
    std::set<std::string> myset{ "http://www.cdsy.xyz/computer/programme/java/",
                                 "http://www.cdsy.xyz/computer/programme/stl/",
                                 "http://www.cdsy.xyz/computer/programme/Python/"
    };
   
    set<string>::iterator iter = myset.find("http://www.cdsy.xyz/computer/programme/Python/");
    for (;iter != myset.end();++iter)
    {
        cout << *iter << endl;
    }
    return 0;
}

程序执行结果为：

值得一提的是，虽然 C++ STL 标准中，set 类模板中包含 lower_bound()、upper_bound()、equal_range() 这 3 个成员函数，但它们更适用于 multiset 容器，几乎不会用于操作 set 容器。