迭代器上的 next() 方法如何工作？

Question

我对迭代器上的 next() 方法有疑问。如果我的代码中有这行（arrayOfStrings size = 4）：

Iterator<String> it = arrayOfStrings.iterator(); //arrayOfString is ArrayList<String>

while(it.hasNext()) {
    String e = it.next();
    System.out.println(e);
}

在第一次迭代时，迭代器开始指向索引为 0 的元素？还是像“索引-1”？

我问是因为据我所知next() 方法返回集合中的下一个元素。

那么，如果在第一次迭代中，当调用 next() 时，迭代器从索引 0 开始，它会返回索引 1 处的元素，而我将无法对索引 0 处的元素执行任何操作？

Answer 1

将next 视为一个两步过程。首先它获取迭代器中的下一项，然后递增指针以指向下一项。因此，当您创建一个新的迭代器时，它会被初始化为返回列表中的第一项（索引 0）。

Answer 2

我想象迭代器工作方式的方式是将其视为放置在 索引之间的东西。因此，当第一个 next() 被调用时，您可以返回存储在 [0] 索引下的值，并且在该调用之后，迭代器在索引 [0] 和 [1] 之间等待下一次调用为您返回存储在索引中的值[1]。在第二个 next() 调用之后，迭代器在 [1] 和 [2] 之间等待......

这只是我习惯迭代器的方式，但它可能对你有所帮助。

Answer 3

您显示的代码将正确打印ArrayList 的所有元素。 it.next() 调用将在第一次调用时，也是第一个元素。这个元素通常用 index 0 表示。

请注意，您可能想要重命名arrayOfStrings，因为从技术上讲，它不是数组，它更像是List。用户可能会由于名称认为它是一个数组。

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文档

在我看来你是对的，documentation of the method 可能有点令人困惑，因为它非常紧凑：

返回迭代中的下一个元素。

但是描述可能需要如此不详细，因为Iterator 是一个非常常用的接口，不仅用于集合。我可以想象一个类，其中 第一个迭代元素 不应该是底层结构的第一个元素。例如，在给定点之前已经读取的某种流。所以基本上由实现类来决定第一个元素是什么。但对于集合来说，它确实是第一个元素（索引 0）。

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对于每个

还请注意，您显示的迭代等同于 扩展 for-loop (for-each) 在 Java 中的工作方式。所以像

这样的语法

for (Item item : items) {
    ...
}

将被视为

Iterator<Item> iter = items.iterator();
while(iter.hasNext()) {
    Item item = iter.next();
    ...
}

事实上，这就是为什么您可以在扩展的for循环中使用所有实现Iterable的东西的原因。

知道这一点，如果iter.next() 会跳过第一个元素，那会很混乱。我的意思是 for-each 这个名字应该迭代 所有 元素。

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见解

让我们仔细看看该方法是如何实现的。因此，我们将首先看看ArrayList#iterator 做了什么。看看它的source code：

public Iterator<E> iterator() {
    return new Itr();
}

Itr 类是 ArrayList (source code) 的私有类。而here 是Itr#next 方法：

@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
    checkForComodification();
    int i = cursor;
    if (i >= size)
        throw new NoSuchElementException();

    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
    if (i >= elementData.length)
        throw new ConcurrentModificationException();

    cursor = i + 1;
    return (E) elementData[lastRet = i];
}

所以它本质上返回的是索引i 处的元素，这是光标在调用方法时所在的位置。它也已经为下一次调用该方法将光标前进了一个。

但是，光标被隐式初始化为0，原因是：

int cursor; // Default value for int is 0

所以next 的第一次调用确实会返回索引0 处的元素，即第一个元素。