const_iterator和iterator之间有什么区别？

Question

这两种类型在STL内部实现上有什么区别？ 就性能而言，它们之间有什么不同？ 我猜当我们以“只读方式”遍历vector时，我们更喜欢使用const_iterator，对吗？

谢谢。

- user658266

Answer 1

性能没有区别。

const_iterator 是一个指向常量值的迭代器（就像const T*指针）；对其进行解引用将返回对常量值（const T&）的引用，并防止修改所引用的值：它强制实现了const正确性。

当你有一个容器的常量引用时，你只能获得const_iterator。

编辑：我提到“const_iterator返回常量指针”，这是不准确的，感谢Brandon指出。

编辑：对于COW对象，获取非常量迭代器（或对其进行解引用）可能会触发复制。（一些已过时且现在被禁止的std::string实现使用COW。）

- ysdx

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正确的翻译是：除了 (const T*) 不是常量指针，它是指向常量的指针。 - Brandon

迭代器常量化可能会影响性能。将迭代器声明为常量是向编译器提供的一条提示，使其可以假设底层对象不会通过迭代器操作而被改变。编译器可以使用这样的提示来实现更具体的优化。 - WiSaGaN

@WiSaGaN：我认为这不是真的。底层对象很可能会通过其他方式改变，而我不认为编译器可以假定底层对象不会改变（http://www.gotw.ca/gotw/081.htm）。 - ysdx

@ysdx 他们确实这样做。他们不依赖于用C++编写的“const”，而是依赖于自己的“着色”标签。 - v.oddou

是的，clang源代码中有llvm/IR/Attributes.h Attribute::AttrKind::ReadOnly这个标记，注释是“函数只从内存中读取”。有许多这样的着色标记，它们甚至会按层次结构合并和组合（即它们具有调用图感知能力）。编译器能够了解许多东西，例如如果一个函数没有副作用... 这里有一份关于优化器传递的好文档http://llvm.org/docs/Passes.html，它可以快速概述编译器正在做的事情。 - v.oddou

Answer 2

在性能方面没有区别。使用const_iterator而不是iterator的唯一目的是管理各自迭代器运行的容器的可访问性。您可以通过以下示例更清楚地了解：

std::vector<int> integers{ 3, 4, 56, 6, 778 };

如果我们要读写容器的成员，我们将使用迭代器：

for( std::vector<int>::iterator it = integers.begin() ; it != integers.end() ; ++it )
       {*it = 4;  std::cout << *it << std::endl; }

如果我们只想读取容器 integers 的成员，您可能希望使用 const_iterator，它不允许写入或修改容器的成员。

for( std::vector<int>::const_iterator it = integers.begin() ; it != integers.end() ; ++it )
       { cout << *it << endl; }

注意：如果您尝试在第二种情况下使用*it修改内容，会出现错误，因为它是只读的。

- abhimanyuaryan

Answer 3

如果你有一个列表a，然后按照以下语句执行

list<int>::iterator it; // declare an iterator
    list<int>::const_iterator cit; // declare an const iterator 
    it=a.begin();
    cit=a.begin();

你可以使用"it"而不是"cit"来更改列表中元素的内容， 也就是说，你可以使用"cit"来读取元素的内容，但不能用它来更新元素。

*it=*it+1;//returns no error
    *cit=*cit+1;//this will return error

- Seeni

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我认为 OP 最关心的是 性能差异，并且非常清楚 const_iterator 的只读特性。 - mkl