C におけるイテレータとポインタの関係は何ですか?

イテレータとポインタの関係

C プログラミングでは、イテレータとポインタはどちらも、さまざまなコンテナやデータ構造内のデータ要素の走査とアクセスを容易にします。しかし、次のような疑問が生じます: これら 2 つの概念はどのように関連しているのでしょうか?

機能が追加されたポインターとしてのイテレーター

一見すると、イテレーターを使用して作成されたコードは、ポインターを使用するコードに似ています。イテレータは、std::vector::iterator と同様に、不透明な型を持ちます。このため、イテレータは単にポインタをカプセル化し、隣接する要素に進むための追加機能を提供するのかという疑問が生じます。

ポインタの一般化としてのイテレータ

答えは、イテレータのより広範な役割にあります。イテレータはポインタの一般化された抽象化を表します。これらは、演算子を介した逆参照の概念を共有し、演算子を介して要素内を進む機能を提供します。

イテレータの特殊なケースとしてのポインタ

重要な点は、ポインタがイテレータとして適格であることです。これらは、反復子に必要な逆参照機能と拡張機能の両方を実装します。ただし、その逆は必ずしも真ではありません。

ポインターを超えた複雑な反復子

ツリーやグラフなどの複雑なデータ構造が関与するシナリオでは、反復子はポインターの機能を超えることができます。これらは、より複雑なトラバーサル メカニズムをカプセル化しており、メモリ内の特定の場所を直接参照しません。

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