std::vector::front()和begin()的区别

Question

vector的帮助文档中对front()函数的解释如下：

返回指向容器第一个元素的引用。 与成员函数vector::begin返回指向相同元素的迭代器不同，该函数直接返回引用。

vector的帮助文档中对begin()函数的解释如下：

返回指向容器第一个元素的迭代器。 请注意，与成员函数vector::front返回第一个元素的引用不同，该函数返回一个随机访问迭代器。

以下是代码输出：

char arr[] = { 'A', 'B', 'C' };
vector<char> vec(arr, arr+sizeof(arr));
cout << "address of vec.front() " << (void*)&vec.front() << endl;
cout << "address of vec.begin() " << (void*)&vec.begin() << endl;

vec.front() 00401F90的地址是什么？vec.begin() 0030F494的地址是什么？

我不理解“直接引用”是什么意思？在begin()的情况下，一个随机访问迭代器不就是一个指针吗？

请问有人能指出这两者之间的区别吗？

- Angus Comber

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front() 返回元素（例如，'A'），而 begin() 返回一个指向第一个元素的迭代器（因此 *begin() == 'A'）。 - chris

请注意，&vec.begin() 不是有效的代码。您的编译器将其作为扩展接受。 - Luc Danton

Answer 1

根据《C++程序设计语言》16.3.3节中Stroustrup的说法，将front()视为第一个元素，将begin()视为指向第一个元素的指针。

- bn.

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我喜欢这个答案的简洁。 - Angus Comber

Answer 2

如果begin()不是随机访问迭代器，那它不就是一个指针吗？

不，迭代器具有某些指针语义，但它实际上是一个类。

即使是这样，这也应该回答了问题。这就像问为什么指针的地址与其所指向的对象的地址不同。

如果您对迭代器进行解引用，您将获得第一个元素，您将获得相同的值：

&(*vec.begin())

因为

*vec.begin() == vec.front()

- Luchian Grigore

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小修正：在某些情况下，指针被用作迭代器。std::iterator_traits为指针提供了一个专门的实现，而指向数组的指针合法地实现了随机访问迭代器的概念。因此，指针和迭代器的集合之间存在非空交集。但除此之外，答案是正确无误的。 - WeirdlyCheezy

Answer 3

对于向量，begin()和end()返回随机访问迭代器。它们可能返回普通指针；这是可以的，因为它满足成为随机访问迭代器的要求。特别地，你可以写*begin()来获取序列中第一个对象的引用（假设有一个）。front()给你一个引用到序列中第一个对象，而不需要经过中间迭代器。就像这样：

vector<int> v;
v.push_back(3);
int i = *v.begin(); // i == 3
int j = v.front();  // j == 3

- Pete Becker

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我看到Luchian编辑了Pete的帖子。对于第二个评论，你可能想说“j == 3”（即使显示的评论仍然是正确的，但很可能不是预期的评论）。 - Happy Green Kid Naps

Answer 4

假设向量中至少有1个元素：

vec.front()

与之相同

*vec.begin()

- j_random_hacker

Answer 5

为了让你的思路更加清晰，始终记住以下两行代码，假设你有一个来自STL的向量叫作v:

v.front() = * v.begin()
&&
v.back() = * v.end()

这意味着如果你有一个向量：

v = {1,2,3,4};

假设你有一个名为IT的迭代器，并且你想要访问第一个和最后一个元素，你可以这样做：

IT = v.begin();
std::cout<<*IT<<std::endl; // output : 1
IT = v.end();
std::cout<<*IT<<std::endl; // output : 4

或者你可以轻松地这样做：

std::cout<<v.front<<std::endl; // output  : 1
std::cout<<v.back<<std::endl; // output  : 4

两者将打印相同的输出，区别只在于您是否想使用迭代器。

- Mohamed S.Shelf