1. 概述
std::iota 定义在头文件 中，C++11 起引入。
它用于向前迭代器区间依次填入连续递增的数值。
常用于一次性将容器初始化为 0,1,2,… 或从任意起始值开始的连续整数序列。
2. 函数原型
namespace std {
template< class ForwardIt, class T >
void iota(ForwardIt first, ForwardIt last, T value);
}
| 模板参数 | 说明 |
|---|---|
ForwardIt |
必须满足 ForwardIterator，即支持多次遍历的迭代器类型 |
T |
可拷贝、可递增（使用 ++ 运算符）的值类型 |
参数
first, last：给定的迭代器区间 [first, last)。
value：起始值，第一个位置赋 value，之后不断 ++value。
返回类型
- void，不返回任何值。
时间复杂度
- 线性：执行次数等于区间长度 N = std::distance(first, last)，共做 N 次赋值操作。
3. 使用示例
示例 1：填充 vector
#include <iostream>
#include <vector>
#include <numeric> // for std::iota
int main() {
int N = 10;
std::vector<int> v(N);
std::iota(v.begin(), v.end(), 0); // v = {0,1,2,...,9}
for (int x : v) std::cout << x << ' ';
// 输出：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
}
示例 2：从非零起始值开始
#include <deque>
#include <numeric>
std::deque<long> dq(5);
std::iota(dq.begin(), dq.end(), 100L);
// dq = {100,101,102,103,104}
4. 应用场景
容器初始化
快速生成固定模式的数据：索引序列、ID 列表、测试用例等。排列生成
先 iota 填充再对区间 shuffle，可快速生成随机排列。与算法结合
与 std::sort、std::unique 等配合，用于排序检测、差分计算等场景。
5. 注意事项
溢出风险
如果 T 是整型且区间过长，连续递增可能导致溢出。建议保证 value + (last-first -1) 在类型范围内。迭代器要求
必须至少满足 ForwardIterator：随机访问迭代器、单向链表迭代器等都可以。类型转换
如果 T 与容器元素类型不一致，会发生隐式转换；最好保持一致或显式转换以避免警告。C++20 Ranges
C++20 引入了 std::views::iota，可生成惰性（lazy）序列视图：#include <ranges> auto view = std::views::iota(5, 10); // 表示 5,6,7,8,9
6. 与其它算法比较
| 算法 | 优势 | 劣势 |
|---|---|---|
std::iota |
专门生成递增序列、语义直观 | 只能递增 ++，不支持其它模式 |
std::generate |
可自定义生成逻辑（函数/lambda） | 代码相对冗长 |
std::generate_n |
同上，可限制生成次数 | 同上 |
小结
std::iota 是填充递增序列的专用工具，使用简单、效率高。
在需要连续整数、索引填充、快速生成排列等场景时，它是首选。
仅需包含 ，并保证区间非空且值类型无溢出即可。