迭代器到底是什么
每个标准容器，vector、string、map、set、list，内部存储元素的方式都不同。vector 是一块连续内存，map 是一棵平衡树，list 是一串链表节点。但你可以用同样的方式遍历它们。让这一切成为可能的就是迭代器：一个“指向”某个元素、并且知道如何走到下一个元素的小对象。
可以把迭代器看作一种泛化的指针。用 begin() 获取一个迭代器，用 * 读取它指向的元素，用 ++ 让它前进。这几部分是这样组合在一起的：
v.begin() 返回指向第一个元素的迭代器；*it 得到这个元素；++it 移动到下一个元素。解引用、前进、比较，这三个操作就是全部的思维模型。
begin()、end() 与半开区间
另一半是 end()。关键在于，end() 不指向最后一个元素，而是指向最后一个元素之后的那个位置。这是有意设计的“半开”区间 [begin, end)：包含 begin，而 end 是停止信号。
这种设计让标准的循环写法非常简洁：一直遍历到迭代器等于 end() 为止。
注意写的是 it != v.end()，而不是 it < v.end()。大多数容器的迭代器（比如 map 或 list 的）不支持 <，只支持 == 和 !=，所以 != 是通用的写法。另外，auto 让你不必手写 vector<int>::iterator，编译器会自动推导。
空容器的情况自然就处理好了：容器为空时 begin() == end()，所以循环体一次也不会执行，不需要做特殊处理。
永远不要解引用 end()
最常见的迭代器 bug 就是解引用 end()。因为它指向最后一个元素之后的位置，*v.end() 读取的是不属于你的内存，这是未定义行为，结果可能是崩溃，也可能是悄无声息的垃圾值，而不会有友好的错误提示：
vector<int> v = {1, 2, 3};
cout << *v.end(); // UNDEFINED BEHAVIOR - end() is not an element
查找函数也有同样的陷阱。std::find 找不到值时会返回 end()，所以解引用之前必须先检查：
在解引用返回的迭代器之前，一定要先把它和 end() 比较。忘记写这个 if，是初学者 STL 代码崩溃最常见的原因之一。
const、cbegin 与反向迭代器
容器会根据你的需要提供不同种类的迭代器：
begin()/end()：普通的读写迭代器（可以写*it = ...）。cbegin()/cend()：const_iterator，可以通过它读取元素，但不能修改。rbegin()/rend()：从后往前遍历的反向迭代器，++实际上是向后移动。
想要倒序遍历，又不想做繁琐的下标运算，反向迭代器是最简洁的办法：
使用反向迭代器时，前进仍然写 ++it，“向后”的方向由迭代器在内部处理。当一个循环只需要读取时，使用 cbegin()/cend()（或容器的 const 引用），这样编译器会阻止你意外写入。
map 迭代器得到的是 pair
并不是每个迭代器都只是指针的简单包装。std::map 的迭代器要遍历一棵树，解引用它会得到一个由键和值组成的 std::pair，通过 ->first 和 ->second 访问（和指针一样，迭代器也支持 ->）：
基于范围的 for 循环就是直接建立在 begin()/end() 之上的，所以对于普通的正向遍历，你通常会改用它。当你需要反向遍历、需要知道元素的位置，或者要把一个区间传给算法时，显式的迭代器才真正派上用场。
最大的陷阱：迭代器失效
这是每个人迟早都会踩到的坑。当你改变容器的结构时，已有的迭代器可能会失效：它们指向的内存已被释放或移动。使用失效的迭代器是未定义行为。
对于 vector，push_back 可能为了扩容而重新分配整个缓冲区，使所有现存的迭代器失效。在循环中删除元素更是臭名昭著，这是一个经典的崩溃案例：
vector<int> v = {1, 2, 3, 4};
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
if (*it % 2 == 0)
v.erase(it); // BUG - erase invalidates it, then ++it is UB
}
解决办法是：erase 会返回一个指向被删除元素下一个元素的有效迭代器。只有在没有删除时才前进：
注意，for 的头部没有 ++it，由循环体决定是否前进。（在实际代码中，erase-remove 惯用法或 C++20 的 std::erase_if 只需一行就能做到。）要记住的规则是：任何添加或删除元素的操作都可能使迭代器失效，所以不要在这类操作前后一直使用同一个旧迭代器。
下一步：算法
既然你已经能用一对 begin/end 来描述一个区间，整个 STL 算法库就向你敞开了。sort、find、count、accumulate 这些函数并不关心你用的是哪种容器，它们作用于迭代器区间，所以同样的调用既能用于 vector，也能用于数组或其中的一段。接下来我们会让这些迭代器派上用场，让标准库替你完成循环。
常见问题
C++ 中的迭代器是什么？
迭代器是一个指向容器内某个元素、并且知道如何移动到下一个元素的对象。用 container.begin() 获取指向第一个元素的迭代器，用 container.end() 获取指向末尾之后位置的标记。用 *it 解引用来读写元素，用 ++it 前进。迭代器是一套通用接口，正是它让 STL 算法能够作用于任何容器。
C++ 中迭代器和指针有什么区别？
对于 vector 或数组，迭代器的行为几乎和指针一模一样：用 * 解引用，用 ++ 前进，用 ==/!= 比较。但迭代器是一个概念，不一定是原始指针：map 或 list 的迭代器要遍历树或链表节点，所以它是一个重载了 * 和 ++ 的类类型。指针是迭代器的一种，迭代器把这个思想推广到了所有容器。
C++ 中什么会导致迭代器失效？
修改容器的结构，可能让已有的迭代器指向已被释放或移动的内存。对于 vector，push_back 可能重新分配内存，使所有迭代器失效；erase 会使被删除元素及其之后的迭代器失效。使用失效的迭代器是未定义行为。为了安全，请使用 erase 返回的迭代器，或者预先预留容量。
