C++の双方向イテレータ（Bidirectional Iterator）とは？特徴と使い方を徹底解説

この記事では、C++における双方向イテレータ（Bidirectional Iterator）の概念について詳しく解説します。

双方向イテレータの主な特徴

• 双方向イテレータは、前方イテレータ（Forward Iterator）のすべての機能に加えて、前置および後置のデクリメント演算子（--）をサポートしています。
• この種類のイテレータは、コンテナの末尾方向にも先頭方向にも、両方向から要素へアクセスできます。
• ランダムアクセスイテレータも、双方向イテレータの一種です。
• 双方向イテレータは前方イテレータとほぼ同じ機能を持ちますが、最大の違いは逆方向（減少方向）への移動が可能であるという点です。

双方向イテレータのプロパティ

双方向イテレータには、以下のような特性があります。

サンプルコード

以下の例では、std::vectorに対して通常のイテレータで順方向に走査した場合と、リバースイテレータで逆方向に走査した場合の出力を比較しています。

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

int main() {
    vector<int> vec{10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100};
    vector<int>::iterator it;
    vector<int>::reverse_iterator rev_it;

    // 順方向（begin → end）で走査
    for (it = vec.begin(); it != vec.end(); it++)
        cout << *it << " ";
    cout << endl;

    // 逆方向（rbegin → rend）で走査
    for (rev_it = vec.rbegin(); rev_it != vec.rend(); rev_it++)
        cout << *rev_it << " ";
}

出力結果

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

コードのポイント

• vec.begin()〜vec.end()を使ったループでは、要素が先頭から末尾へ順に出力されます。
• vec.rbegin()〜vec.rend()を使ったリバースイテレータのループでは、要素が末尾から先頭へ逆順に出力されます。
• このように、双方向イテレータの機能を利用することで、同じコンテナ内を自由に両方向へ走査できるのが大きな利点です。