Itérateurs et leur utilisation dans la STL en C++

La bibliothèque standard C++ (STL) repose sur une abstraction puissante appelée itérateur, permettant de parcourir facilement des structures de données. Les itérateurs constituent un élément essentiel des conteneurs STL (vector, list, map, set…) et offrent un moyen uniforme de passer d’un élément à l’autre. Cet article explique les différents types d’itérateurs, leurs usages et leur relation avec les algorithmes de la STL.

1) Qu’est-ce qu’un itérateur ?

Un itérateur est un objet utilisé pour accéder aux éléments d’un conteneur. Il se comporte de manière similaire à un pointeur, mais il est entièrement abstrait par la STL.

Ses fonctions principales :

• Parcourir un conteneur
• Lire ou modifier des éléments
• Interagir avec les algorithmes de la STL (sort, find, count…)

Exemple

#include <vector>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    vector<int> v = {10, 20, 30};

    vector<int>::iterator it = v.begin();

    cout << *it; // 10
}

2) Types d’itérateurs

Les conteneurs STL prennent en charge plusieurs catégories d’itérateurs :

• Input Iterator – lecture seule
• Output Iterator – écriture seule
• Forward Iterator – déplacement vers l’avant
• Bidirectional Iterator – avant + arrière
• Random Access Iterator – accès aléatoire, comme un pointeur

Exemples : vector → random access iterator list → bidirectional iterator map/set → bidirectional iterator

3) begin() et end()

Tous les conteneurs STL fournissent deux fonctions essentielles :

• begin() → pointe sur le premier élément
• end() → pointe sur la position après le dernier élément

vector<int> v = {1, 2, 3};

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}

4) Itérateur constant (const_iterator)

Permet uniquement la lecture ; aucune modification n’est autorisée via ce type.

vector<int> v = {10, 20, 30};

vector<int>::const_iterator it = v.begin();

// *it = 50; // ERREUR : impossibilité de modifier via const_iterator

cout << *it;

5) Itérateurs inversés (rbegin & rend)

Les itérateurs inversés permettent de parcourir un conteneur à l’envers.

vector<int> v = {1, 2, 3};

for (auto it = v.rbegin(); it != v.rend(); ++it) {
    cout << *it << " ";
}
// Sortie : 3 2 1

6) Modifier des éléments via un itérateur

vector<int> v = {10, 20, 30};

for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    *it *= 2;
}

for (int x : v)
    cout << x << " ";
// Sortie : 20 40 60

7) Itérateurs et algorithmes STL

Tous les algorithmes STL fonctionnent avec des itérateurs.

Utilisation de sort

#include <algorithm>

vector<int> v = {50, 20, 10};

sort(v.begin(), v.end());

Utilisation de find

auto it = find(v.begin(), v.end(), 20);

Utilisation de count

int c = count(v.begin(), v.end(), 10);

8) Parcourir une map ou un set

#include <map>
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    map<string, int> ages = {
        {"Pierre", 25},
        {"Marie", 30},
        {"Jacques", 28}
    };

    for (auto it = ages.begin(); it != ages.end(); ++it) {
        cout << it->first << " : " << it->second << endl;
    }
}

9) Supprimer un élément via un itérateur

Un itérateur peut cibler précisément un élément à supprimer.

vector<int> v = {10, 20, 30, 40};

auto it = find(v.begin(), v.end(), 20);

if (it != v.end())
    v.erase(it);

10) Avantages de l’utilisation des itérateurs

• Indépendance vis-à-vis du type de conteneur
• Code clair et lisible
• Compatibilité totale avec les algorithmes STL
• Accès mémoire efficace

11) TL;DR

Articles connexes