使用迭代器获取向量的索引

Question

在迭代向量元素时，最好使用迭代器而不是索引（请参见为什么使用迭代器而不是数组索引？）。

std::vector<T> vec;
std::vector<T>::iterator it;
for ( it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it )
{
   // do work
}

然而，在循环体中使用索引可能是必要的。在考虑性能和灵活性/可扩展性的情况下，以下哪种方法更可取？

1. 回到索引循环

   std::vector vec;
   size_t i;
   for ( i = 0; i < vec.size(); ++i )
   {
      // 使用 i
   }
   

2. 计算偏移量

   std::vector vec;
   std::vector::iterator it;
   for ( it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it )
   {
      size_t i = it - vec.begin(); 
      // 使用 i
   }
   

3. 使用 std::distance

   std::vector vec;
   std::vector::iterator it;
   for ( it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it )
   {
      size_t i = std::distance( vec.begin(), it );
      // 使用 i
   }
   

- andreas buykx

Answer 1

如果你计划仅使用向量，那么你可能想要切换回索引循环，因为它比迭代器循环更清晰地传达了你的意图。不过，如果你将来的程序演变可能导致容器的改变，那么你应该坚持使用迭代器，并使用std::distance，这保证适用于所有标准迭代器。

- Luc Touraille

Answer 2

使用std::distance更加通用，因为它适用于所有迭代器，而不仅仅是随机访问迭代器。在随机访问迭代器的情况下，它应该与It - vec.begin()一样快。

It - vec.begin()基本上是指针运算。

- QBziZ

Answer 3

std::distance(vec.begin(), it)可以给你指针it在vec中所指向的索引。

卡尔

- Carl Seleborg

Answer 4

回到使用索引循环。

基本上在90%的情况下，迭代器是更好的选择，而这就是那10%之一。通过使用迭代器，你会使代码变得更加复杂，因此更难理解，而一开始使用迭代器的原因就是为了简化你的代码。

- Guvante

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忘了提及性能，通常可以假定索引循环具有更好的性能，但在这两种情况下性能非常相似。 - Guvante

我不能说我同意。循环体可能包含其他解引用迭代器的代码。迭代器并不是为了让你的代码更简单，而是让你的代码更通用。通过使用迭代器，您可以将向量替换为列表，它仍然可以工作。 - QBziZ

另外，std::map或std::set迭代器并不笨。如果我循环遍历所有可能的键，那可能需要很长时间。而且，我必须在每个键上执行一个O(log(n))的查找。因此，我的循环将需要O(m*log(n))的时间。使用迭代器，我可以在O(n)的时间内循环遍历集合。 - Doug T.

Answer 5

你缺少一种解决方案：保留索引以备需要，但不要将其用作循环条件。这也适用于列表，并且每次循环的成本为O(n)和一个额外的寄存器。

- MSalters

Answer 6

对于未来的开发原因，我总是倾向于坚持使用迭代器。

在上面的例子中，如果您决定将std::vector替换为std::set（也许您需要一个唯一的元素集合），使用迭代器和distance()函数仍然可以工作。

我相信任何性能问题都会被优化到可以忽略不计的程度。

- Alan

Answer 7

对于向量，我总是使用整数方法。向量中的每个索引与数组查找的速度相同。如果我将要经常使用该值，则为方便起见，我会创建一个引用。

理论上，向量迭代器可能比索引略快，因为它们使用指针算术来遍历列表。然而，通常我发现可读性超过了最小运行时差异。

我使用迭代器来处理其他容器类型，有时当您不需要循环变量时也可以使用。但是，如果您需要循环变量，则除了使循环更难输入之外，什么也没有做。(我迫不及待地等待c++0x的auto..)

- tfinniga