反向迭代器（rbegin, rend）及其与（begin, end）的关系_rbegin与begin的区别

作者：你好赵伟 | 2024-03-02 07:27:51

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rbegin与begin的区别

C++ primer （中文版第四版）第273页

9.3.2 begin和end成员

begin和end操作产生指向容器内第一个元素和最后一个元素的下一个位置的迭代器，如下所示。这两个迭代器通常用于标记包含容器中所有元素的迭代范围。

c.begin() 返回一个迭代器，它指向容器c的第一个元素

c.end() 返回一个迭代器，它指向容器c的最后一个元素的下一个位置

c.rbegin() 返回一个逆序迭代器，它指向容器c的最后一个元素

c.rend() 返回一个逆序迭代器，它指向容器c的第一个元素前面的位置

上述每个操作都有两个不同的版本：一个是const成员，另一个是非const成员。这些操作返回什么类型取决于容器是否为const。如果容器不是const，则这些操作返回iterator或reverse_iterator类型。如果容器是const，则其返回类型要加上const_前缀，也就是const_iterator和const_reverse_iterator类型。

第353页

11.3.3 反向迭代器

反向迭代器是一种反向遍历容器的迭代器。也就是，从最后一个元素到第一个元素遍历容器。反向迭代器将自增（和自减）的含义反过来了：对于反向迭代
器，++ 运算将访问前一个元素，而 -- 运算则访问下一个元素。

回想一下，所有容器都定义了 begin 和 end 成员，分别返回指向容器首元素和尾元素下一位置的迭代器。容器还定义了 rbegin 和 rend 成员，分别返回指向容器尾元素和首元素前一位置的反向迭代器。与普通迭代器一样，反向迭代器也有常量（const）和非常量（nonconst）类型。图 1使用一个假设名为 vec 的 vector 类型对象阐明了这四种迭代器之间的关系。

图 1 比较 begin/end 和 rbegin/rend 迭代器

假设有一个 vector 容器对象，存储 0-9 这 10 个以升序排列的数字：

[html]view plaincopy 
   
 vector<int> vec;  
 for (vector<int>::size_type i = 0; i != 10; ++i)  
       vec.push_back(i); // elements are 0,1,2,...9  

下面的 for 循环将以逆序输出这些元素：

[html]view plaincopy 
   
 // reverse iterator of vector from back to front  
 vector<int>::reverse_iterator r_iter;  
 for (r_iter = vec.rbegin(); // binds r_iter to last element  
       r_iter != vec.rend(); // rend refers 1 before 1st element  
       ++r_iter) // decrements iterator one element  
     cout << *r_iter << endl; // prints 9,8,7,...0  

虽然颠倒自增和自减这两个操作符的意义似乎容易使人迷惑，但是它让程序员可以透明地向前或向后处理容器。例如，为了以降序排列 vector，只需向 sort传递一对反向迭代器：

[html]view plaincopy 
   
 // sorts vec in "normal" order  
 sort(vec.begin(), vec.end());  
 // sorts in reverse: puts smallest element at the end of vec  
 sort(vec.rbegin(), vec.rend());  

      1.反向迭代器需要使用自减操作符
      从一个既支持 -- 也支持 ++ 的迭代器就可以定义反向迭代器，这不用感到吃惊。毕竟，反向迭代器的目的是移动迭代器反向遍历序列。标准容器上的迭代器既支持自增运算，也支持自减运算。但是，流迭代器却不然，由于不能反向遍历流，因此流迭代器不能创建反向迭代器。
      2.反向迭代器与其他迭代器之间的关系
      假设有一个名为 line 的 string 对象，存储以逗号分隔的单词列表。我们希望输出 line 中的第一个单词。使用 find 可很简单地实现这个任务：

[html]view plaincopy 
   
 // find first element in a comma-separated list  
 string::iterator comma = find(line.begin(), line.end(), ',');  
 cout << string(line.begin(), comma) << endl;  

如果在 line 中有一个逗号，则 comma 指向这个逗号；否则，comma 的值为 line.end()。在输出 string 对象中从 line.begin() 到 comma 的内容时，从头开始输出字符直到遇到逗号为止。如果该 string 对象中没有逗号，则输出整个 string 字符串。
如果要输出列表中最后一个单词，可使用反向迭代器：

[html]view plaincopy 
   
 // find last element in a comma-separated list  
 string::reverse_iterator rcomma = find(line.rbegin(), line.rend(), ',');  

因为此时传递的是 rbegin() 和 rend()，这个函数调用从 line 的最后一个字符开始往回搜索。当 find 完成时，如果列表中有逗号，那么 rcomma 指向其最后一个逗号，即指向反向搜索找到的第一个逗号。如果没有逗号，则 rcomma 的值为 line.rend()。
在尝试输出所找到的单词时，有趣的事情发生了。直接尝试：

[html]view plaincopy 
   
 // wrong: will generate the word in reverse order  
 cout << string(line.rbegin(), rcomma) << endl;  

会产生假的输出。例如，如果输入是：
FIRST,MIDDLE,LAST
则将输出 TSAL！

图 2 阐明了这个问题：使用反向迭代器时，以逆序从后向前处理 string对象。为了得到正确的输出，必须将反向迭代器 line.rbegin() 和 rcomma 转换为从前向后移动的普通迭代器。其实没必要转换 line.rbegin()，因为我们知道转换的结果必定是 line.end()。只需调用所有反向迭代器类型都提供的成员
函数 base 转换 rcomma 即可：

[html]view plaincopy 
   
 // ok: get a forward iterator and read to end of line  
  cout << string(rcomma.base(), line.end()) << endl;  

假设还是前面给出的输入，该语句将如愿输出 LAST。

图 2. 反向迭代器与普通迭代器之间的区别

图 2 显示的对象直观地解释了普通迭代器与反向迭代器之间的关系。例如，正如 line_rbegin() 和 line.end() 一样，rcomma 和 rcomma.base() 也指向不同的元素。为了确保正向和反向处理元素的范围相同，这些区别必要的。从技术上来说，设计普通迭代器与反向迭代器之间的关系是为了适应左闭合范围
（第 9.2.1 节）这个性质的，所以，[line.rbegin(), rcomma) 和[rcomma.base(), line.end()) 标记的是 line 中的相同元素。

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To wrap up, 根据本人自己的感悟：

1. 由图一可知，rbegin和rend与begin和end的对应关系，rbegin.base()==end，rend.base()==begin，任意一个反向迭代器的base函数返回的是其下一个元素所对应的正向迭代器。

2. rbegin和rend最好用的地方就是在sort函数里

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