本文讨论back_inserter和front_inserter的实现。
当我们调用copy函数的时候,要确保目标容器具有足够大的空间,例如:
//将other的所有元素拷贝到以coll.begin()为起始地址的位置 copy(other.begin(), other.end(), coll.begin());
如果之前没有为coll分配好内存,那么会引发越界错误。
如果我们无法提前预分配内存,那么怎么办?我们可以使用如下的代码:
//将other的所有元素拷贝到以coll.begin()为起始地址的位置 copy(other.begin(), other.end(), back_inserter(coll.begin()));
我们用了一个东西叫做back_inserter,它是一种插入迭代器(后面你会看到,它实际是个函数),那么插入迭代器是什么?
我们知道,迭代器用来实现容器操作的一种抽象,有了迭代器,那么我们遍历所有容器,采用的几乎都是同一种方式,换句话说,迭代器帮我们屏蔽了容器操作的细节。
对于元素的插入,不同的容器有不同的操作,例如push_back、insert等,插入迭代器就是帮我们屏蔽插入元素的细节,使得iter看起来总是指向一个“可用的位置”。
back_inserter的使用如下:
#include <iostream> #include <string> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; template <typename T> void printElems(const T &t, const string &s = "") { cout << s << " "; for(typename T::const_iterator it = t.begin(); it != t.end(); ++it) { cout << *it << " "; } cout << endl; } int main(int argc, char const *argv[]) { vector<int> coll; back_insert_iterator<vector<int> > iter(coll); *iter = 1; iter++; *iter = 2; ++iter; *iter = 3; printElems(coll); back_inserter(coll) = 44; back_inserter(coll) = 55; printElems(coll); copy(coll.begin(), coll.end(), back_inserter(coll)); printElems(coll); return 0; }
可以看出,插入迭代器的使用很简易,而且不需要我们考虑内存的分配,因为迭代器内部帮我们处理了这些细节。正如前面所说,插入迭代器总是指向一块可用的位置,我们很快即将看到它的细节实现。
需要注意一下几点:
1.插入迭代器本质上是一种适配器,但是它看起来像一个迭代器,行为像一个迭代器,那么他就符合迭代器的定义。
2.插入迭代器的赋值,内部采用了插入元素的做法,可能调用容器的push_back push_front或者insert等。
3.插入迭代器的++操作,只是个幌子,但必不可少。以上面的copy为例,内部肯定调用了iter++,因为copy函数只是把它当做普通迭代器。
4.解引用操作同样也是幌子。
back_inserter和front_inserter实现代码如下
#ifndef ITERATOR_HPP #define ITERATOR_HPP template <typename Container> class BackInsertIterator { public: typedef typename Container::value_type value_type; explicit BackInsertIterator(Container &cont) :cont_(cont) { } BackInsertIterator<Container> &operator=(const value_type &val) { cont_.insert(cont_.end(), val); return *this; } BackInsertIterator<Container> &operator*() { return *this; } BackInsertIterator<Container> &operator++() { return *this; } //iter++没有实质操作,所以也是返回引用 BackInsertIterator<Container> &operator++(int) { return *this; } private: Container &cont_; }; template <typename Container> BackInsertIterator<Container> backInserter(Container &c) { return BackInsertIterator<Container>(c); } //FrontInsertIterator template <typename Container> class FrontInsertIterator { public: typedef typename Container::value_type value_type; explicit FrontInsertIterator(Container &cont) :cont_(cont) { } FrontInsertIterator<Container> &operator=(const value_type &val) { cont_.insert(cont_.begin(), val); return *this; } FrontInsertIterator<Container> &operator*() { return *this; } FrontInsertIterator<Container> &operator++() { return *this; } FrontInsertIterator<Container> &operator++(int) { return *this; } private: Container &cont_; }; template <typename Container> FrontInsertIterator<Container> frontInserter(Container &c) { return FrontInsertIterator<Container>(c); }
从上面的源码我们可以看到,二者插入均采用的insert操作。当然,调用push_back和push_front也是可以的。