C++ STL中的 iterator 和 const_iterator

我們在C++中使用STL的容器時，經常會用到迭代器。使用迭代器可以很方便的進行容器元素遍歷和修改等操作。

近日，在使用Visual Studio 2015編程的時候發現，set的迭代器直接就是const_iterator類型，而vector的迭代器則是普通的iterator類型，這是為什么呢？今天就和大家一起來探究一下。

Set/Map類型

set<int>::iterator it1;
map<int,int>::iterator it2;
it1 = set1.begin();
*it1 = 1;

在Visual Studio 2010版本以上，聲明一個集合或者一個哈希表的迭代器，雖然我們寫的是普通的iterator，但是其實它們都是const_iterator，即一個無法對元素進行修改操作的const引用（set取到的iterator則是const的，而map取到的iterator的key則是const的）。因此，如果使用該迭代器對容器中元素進行修改操作則會編譯不通過（如第3、4行代碼），對於map的迭代器同理。

為什么不允許對元素進行修改？

我認為這其中有兩個原因：

① 因為set和map這種類型的容器，需要根據key來保持有序或者是確保元素的唯一性，所以不允許用戶直接對元素進行修改。如果允許用戶在使用iterator時直接對元素進行修改間接的修改了元素的鍵值，很有可能導致非唯一性或無序。

② 正是由於這種類型的容器需要保持元素的有序性，底層可能用了某種數據結構來保存（如：堆），如果頻繁的修改元素，則內部可能需要多次進行排序，導致效率低下。

怎么對元素進行修改？

既然普通的iterator無法直接對元素進行修改，那么我們應該怎么做呢？下面就給出兩種方法。

① 使用容器的erase()和insert()方法。如果想修改某個元素，那么直接刪掉它，再將修改過的元素插入到原有的容器中。這種方法的缺點是效率太低。

② 使用const_cast。

我們都知道const_cast可以去掉任何底層const修飾，使得一個const變量成為非const的，這里我們就使用這一點來消除iterator的const。

for (set<int>::iterator i = IntSet.begin(); i != IntSet.end(); i++)  
{  
        int &item1 = const_cast<int&>(*i);  
        //do something here    
}

但是，我還是不建議這么做，雖然這樣可以使用迭代器進行修改元素的操作，但這與本身設計出來的思想相違背。