STL中的容器类（Container）一般提供了4个迭代器：iterator、const_iterator、reverse_iterator、const_reverse_iterator，对于 container<T> 而言，其中 const_iterator 相当于 const T *，const_iterator 指向的元素不能做修改操作。

STL 容器的 begin() 和 end() 默认都提供了 iterator 和 const_iterator 的迭代器，相应的 rbegin() 和 rend() 则也分别提供了 reverse_iterator 和 const_reverse_iterator 的迭代器用于从容器的尾端反向遍历。

最近写的代码中刚好要用到 const_iterator 迭代器，发现由于 STL 提供的一些容器操作函数像 insert、erase 的参数必须为 iterator，这时就不能用 const_iterator 做参数（不能直接转换），以下为个人经验结果。

1、const_iterator 转换为 iterator：

iterator 可以隐式转换为 const_iterator，但反过来就不行，就算祭出强制类型转换的杀招应该也会编译报错，这是可以用折中的办法解决：

vector<sss> v_test;
vector<sss>::iterator i_test;
vector<sss>::const_iterator c_test;
...
c_test = ....
...
i_test = v_test.begin();
advance(i_test, distance<vector<sss>::const_iterator>(i_test, c_test));

i_test 指向第一个元素，先通过 distance 得到 c_test 和 i_test 的偏移量，然后用 advance 将 i_test 往后移对应的偏移量即可。注意 distance 的模板类型必须为 const_iterator 类型，否则按照 STL 的默认类型推导，distance 中的 i_test 和 c_test 类型不同还是会出现编译报错。

当然如果你想偷懒简单点，也可以这样写，道理是一样的，这时类型推导就显得很好用了：

i_test = v_test.begin() + (c_test - v_test.begin());

2、reverse_iterator 转换为 iterator：

对于 reverse_iterator 可以调用 base() 得到 “与之对应” 的 iterator（与上面的环境一样）：

vector<sss> v_test;
vector<sss>::iterator i_test;
vector<sss>::reverse_iterator r_test;
...
r_test = ....
...
i_test = r_test.base();

但需要注意的是由于 STL 的 begin() 和 end()、rbegin() 和 rend() 是两个半闭合的区间，end() 并不是最后一个元素，rend() 也不是第一个元素，因此 end() 和 rbegin()、rend() 和 begin() 之间都是差了一个元素的。我们来看看 STL 标准上 base() 的说明：

The base iterator is an iterator of the same type as the one used to construct the reverse_iterator, but pointing to the element next to the one the reverse_iterator is currently pointing to (a reverse_iterator has always an offset of -1 with regards to its base iterator).

也就是 reverse_iterator 的 base() 返回的元素都是 reverse_iterator 所指向元素的下一个元素，这也是前面 “与之对应” 加引号的原因。因此在使用时要特别注意，例如如果要删除 reverse_iterator 指向的元素就需要这样（因为 erase 必须要 iterator 类型的参数）：

v_test.erase((++r_test).base());

3、关于随机访问容器：

STL 中随机访问容器是一个迭代器类型为随机访问迭代器的可逆容器，它提供常量缓冲时间来访问随机元素。而可逆容器是一个有双向迭代器的前向容器，它可以向后向后迭代通过容器。

常用到的顺序容器是将单一类型的元素聚集起来，然后根据位置来存储和访问这些元素。顺序容器的元素排列次序与元素值无关，而是由元素添加到容器里的次序决定。

平时经常用的 string、vector、deque 之类就是典型的随机访问容器，map、set、list 之类的就不是。

因此需要注意 STL 中的 sort 等函数的参数必须是随机访问迭代器，所以对 map、set、list 等容器是无效的。

以上为个人见解，有任何问题欢迎指正交流咯 ^_^。

在使用 STL 的 find_if、count_if 等函数时会发现这些函数使用的参数不是普通的函数指针，而是 functional 函数对象，实际使用函数对象时可以自己定义一个仿函数来实现（实现带参数的 operator () 即可），这个相对比较简单就不写出来了。但有些情况需要直接使用普通的二元函数指针，这时可以使用 ptr_fun 将函数指针转换为函数对象作为 find_if、count_if 等的参数。

先看一个能正常工作的二元函数不使用引用类型参数的代码：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>

using namespace std;

class sss
{
public:
	explicit sss(int val) : value(val) {}

	sss(const sss& org)
	{
		cout << "---copy " << &org << " to " << this << endl;
		value = org.value;
	}

	virtual ~sss() {}

	int value;
};

bool find_sss(sss s_chk, int val)
{
	bool ret = (s_chk.value == val);
	s_chk.value = 222;
	return ret;
}

int main(int argc, char ** argv)
{
	vector<sss> vvv;
	vector<sss>::iterator iii;

	vvv.push_back(sss(11));
	vvv.push_back(sss(12));
	vvv.push_back(sss(13));
	vvv.push_back(sss(14));
	vvv.push_back(sss(15));

	cout << "before find_if" << endl;
	iii = find_if(vvv.begin(), vvv.end(), bind2nd(ptr_fun(find_sss), 13));

	if (iii == vvv.end())
		cout << "not found" << endl;
	else
		cout << "index: " << (iii - vvv.begin()) << ", value: " << iii->value << endl;

	return 0;
}

程序很简单，从 vector 中查找符合条件的 sss 对象，find_sss 就是要转换的二元函数指针，第一个参数是 sss 类，通过 ptr_fun 可以使本代码正常工作。

通过下面的运行输出能看出调用 find_sss 时进行了拷贝构造（本程序的编译环境为：Windows 7 32bit, Mingw gcc 3.4.5，Visual Studio 2010中稍有不同，主要在前面的拷贝次数上）：

---copy 0x22ff10 to 0x552a58
---copy 0x552a58 to 0x552ad8
---copy 0x22ff10 to 0x552ae0
---copy 0x552ad8 to 0x552af0
---copy 0x552ae0 to 0x552af8
---copy 0x22ff10 to 0x552b00
---copy 0x22ff10 to 0x552b08
---copy 0x552af0 to 0x552b18
---copy 0x552af8 to 0x552b20
---copy 0x552b00 to 0x552b28
---copy 0x552b08 to 0x552b30
---copy 0x22ff10 to 0x552b38
before find_if
---copy 0x552b18 to 0x22fdd0
---copy 0x22fdd0 to 0x22fd40
---copy 0x552b20 to 0x22fdd0
---copy 0x22fdd0 to 0x22fd40
---copy 0x552b28 to 0x22fdd0
---copy 0x22fdd0 to 0x22fd40
index: 2, value: 13

接下来就是实际碰到的问题了，如果将 find_sss 的第一个参数改为 sss 的引用，即第 24 行改为：

bool find_sss(sss& s_chk, int val)

上面的代码就会编译出错（以 Visual Studio 2010 的错误输出为例）：

C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\INCLUDE\xfunctional(341) : error C2535: “bool std::binder2nd<_Fn2>::operator ()(sss &) const”: 已经定义或声明成员函数
with
[
_Fn2=std::pointer_to_binary_function<sss &,int,bool,bool (__cdecl *)(sss &,int)>
]
C:\Program Files\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\INCLUDE\xfunctional(335) : 参见“std::binder2nd<_Fn2>::operator ()”的声明
with
[
_Fn2=std::pointer_to_binary_function<sss &,int,bool,bool (__cdecl *)(sss &,int)>
]
test.cpp(43): 参见对正在编译的类 模板 实例化“std::binder2nd<_Fn2>”的引用
with
[
_Fn2=std::pointer_to_binary_function<sss &,int,bool,bool (__cdecl *)(sss &,int)>
]

网上的码农和攻城师们基本都认为是 STL 本身的问题，传递引用类型参数会造成 reference to reference 问题。

几番尝试之后，发现的解决方法如下：

1、Visual Studio 2010下的不完美解决方法：

将第 43 行改为：

    iii = find_if(vvv.begin(), vvv.end(), bind2nd(pointer_to_binary_function<sss, int, bool, bool(*)(sss&, int)>(find_sss), 13));

这样通过自己给 pointer_to_binary_function 设置模板参数避免编译出错，实际运行中会发现 find_if 查找可以正常工作了，但第 27 行中修改引用类的值会没有效果，因为这种方式不是真正的引用，仍然有拷贝构造，由于需要用到这些二元函数的场合一般不需要修改数据，使用起来没有太大问题。

2、gcc下的不完美解决方法：

如果 gcc 下用上面的改动，你会发现由于 gcc 下 pointer_to_binary_function 只有 3 个参数，无法顺利修改编译，但可以这样折中，将第 43 行改为：

    iii = find_if(vvv.begin(), vvv.end(), bind2nd(ptr_fun((bool(*)(sss, int)) find_sss), 13));

通过强制类型转换来实现，稍显恶心，查找可以正常工作，但依然是拷贝构造。需要注意此方法如果在 Visual Studio 中使用会出错。

3、终极解决方案- 使用 boost 库：

首先头文件中增加：

#include <boost/functional.hpp>

然后原来的第 43 行改为：

    iii = find_if(vvv.begin(), vvv.end(), boost::bind2nd(boost::ptr_fun(find_sss), 13));

编译运行之后发现 find_if 查找可以正常工作，而且现在是真正的引用，只能说 boost 的 functional 相比 STL 的实在是好强大，哈哈。

运行输出如下（使用 Mingw gcc 3.4.5 编译），find_if 找到的值已经被 find_sss 修改：

---copy 0x22ff10 to 0x7f2a58
---copy 0x7f2a58 to 0x7f2ad8
---copy 0x22ff10 to 0x7f2ae0
---copy 0x7f2ad8 to 0x7f2af0
---copy 0x7f2ae0 to 0x7f2af8
---copy 0x22ff10 to 0x7f2b00
---copy 0x22ff10 to 0x7f2b08
---copy 0x7f2af0 to 0x7f2b18
---copy 0x7f2af8 to 0x7f2b20
---copy 0x7f2b00 to 0x7f2b28
---copy 0x7f2b08 to 0x7f2b30
---copy 0x22ff10 to 0x7f2b38
before find_if
index: 2, value: 222

以上仅为个人小心得，有任何问题欢迎指正，玩的开心咯 ^_^

这两天在实际程序中使用 STL 的 vector push_back 类对象时出现问题，偶尔发现 vector 在 push_back 时的调用类对象的拷贝构造函数和析构函数有点特别，简单做下分析。

程序代码：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

struct sss
{
public:
	explicit sss(int val) : value(val)
	{
		cout << "---init sss " << this << ", value:" << value << endl;
	}

	sss(const sss& org)
	{
		cout << "---copy " << &org << " to " << this << endl;
		value = org.value;
	}

	~sss()
	{
		cout << "---destory sss " << this << ", value:" << value << endl;
	}
 
	int value;
};

int main(int argc, char ** argv)
{
	sss s_tmp(11);
	int i = 0;
	vector<sss> vvv;

	for (i = 0; i < 5; i++) {
		s_tmp.value++;
		vvv.push_back(s_tmp);
		cout << "size: " << vvv.size() << ", capacity: " << vvv.capacity() << endl;
	}

	return 0;
}

功能很简单，main 中定义一个 sss 类对象和对应的 vector，然后在循环中改类成员的值，并依次 push_back 到 vector 中，类的构造函数、析构函数、拷贝构造函数中都加了对应的打印输出。循环运行了5次，往 vector 中增加了5个类成员。

实际运行输出如下：

---init sss 0x22ff20, value:11
---copy 0x22ff20 to 0x5d2a58
size: 1, capacity: 1
---copy 0x5d2a58 to 0x5d2ad8
---copy 0x22ff20 to 0x5d2adc
---destory sss 0x5d2a58, value:12
size: 2, capacity: 2
---copy 0x5d2ad8 to 0x5d2ae8
---copy 0x5d2adc to 0x5d2aec
---copy 0x22ff20 to 0x5d2af0
---destory sss 0x5d2ad8, value:12
---destory sss 0x5d2adc, value:13
size: 3, capacity: 4
---copy 0x22ff20 to 0x5d2af4
size: 4, capacity: 4
---copy 0x5d2ae8 to 0x5d2b00
---copy 0x5d2aec to 0x5d2b04
---copy 0x5d2af0 to 0x5d2b08
---copy 0x5d2af4 to 0x5d2b0c
---copy 0x22ff20 to 0x5d2b10
---destory sss 0x5d2ae8, value:12
---destory sss 0x5d2aec, value:13
---destory sss 0x5d2af0, value:14
---destory sss 0x5d2af4, value:15
size: 5, capacity: 8
---destory sss 0x5d2b00, value:12
---destory sss 0x5d2b04, value:13
---destory sss 0x5d2b08, value:14
---destory sss 0x5d2b0c, value:15
---destory sss 0x5d2b10, value:16
---destory sss 0x22ff20, value:16

结果分析：

vector 每次调用 push_back 时都会拷贝一个新的参数指定的 sss 类对象，这会调用 sss 的拷贝构造函数，第一次的 copy 正常，而且 vector 的实际容量也由 0  变为 1。

第二次调用 push_back，通过输出会发现调用了两次拷贝构造函数，一次析构函数，原来 vector 此时判断容量不够，将容量扩大为原来的两倍，变为 2，并将原来的元素再次拷贝一份存放到新的内存空间，然后拷贝新加的类对象，最后再释放原来的元素。

第三次调用 push_back 时，vector 自动扩大为4，因此拷贝构造函数调用了3次，析构函数调用了2次，程序最终退出了时就析构了 5 次加本身的 sss 类对象一共 6 次。

参考：

由此看来，vector 的 push_back 在发现空间不足时自动将空间以 2 的指数增长：0 -> 1 -> 2 -> 4 -> 8 -> 16 -> 32 ...

查找资料后得知，如此设计的主要目的是为了尽可能的减小时间复杂度；如果每次都按实际的大小来增加 vector 的空间，会造成时间复杂度很高，降低 push_back 的速度。

另外关于 push_back 为什么会执行拷贝构造函数，push_back 的原型为：

void push_back(const _Ty& _Val)

参数是以引用方式传递，按说不会拷贝，但 push_back 实际实现中判断空间不足时是调用 insert 函数添加元素：

void push_back(const _Ty& _Val)
{
   // insert element at end
   if (size() < capacity())
   #if _HAS_ITERATOR_DEBUGGING
   {
      // room at end, construct it there
      _Orphan_range(_Mylast, _Mylast);
      _Mylast = _Ufill(_Mylast, 1, _Val);
   }
   #else /* _HAS_ITERATOR_DEBUGGING */
      _Mylast = _Ufill(_Mylast, 1, _Val);
   #endif /* _HAS_ITERATOR_DEBUGGING */
   else
      insert(end(), _Val);
}

更新：

2012-05-10：

近期在 Visual Studio 2010 中发现 vector 的实际空间增加顺序为：1 - 2 - 3 - 4 - 6 - 9 - 13 - 19 - 28 - 42 - 63 - 94 - 141 - 211 ...，有空时再继续研究。

以上只是个人粗略分析，有任何问题欢迎指正，玩的开心咯 ^_^