//迭代器是一种smart pointer template<typename T> class ListItem { public: T value()const { return _value; } ListItem *next()const { return _next; } private: T _value; ListItem *_next; }; template<class T> class List { public: void insert_front(T value); void insert_end(T value); void display(ostream&os = cout)const; private: ListItem<T>*_end; ListItem<T>*_front; long _size; }; //为链表设计一个迭代器,要设计迭代器,必须要对容器有足够的了解 //所以list和对应的迭代器的设计都由list的设计者实现,从而封装实现细节 template<class Item> struct ListIter { Item *ptr;//保持与容器之间的一个联系,ptr是list结点指针 ListIter(Item *p = 0) :ptr(p){} //迭代器行为类似指针,其中最常见的操作是内容提领和成员访问 //所以要对operator*和operator->进行重载,可参考auto_ptr的实现 Item& operator*()const { return *ptr; } //重构->,返回值必须为一个指针或可以应用 -> 操作的类型 Item* operator->()const { return ptr; } //前增量,返回引用(迭代器对象) ListIter& operator++() { ptr = ptr->next(); return *this; } //后增量,返回值 ListIter operator++(int) { ListIter tmp = *this; ++*this;//利用前面对++的重载 return tmp; } bool operator==(const ListIter& i)const { return ptr == i.ptr; } bool operator!=(const ListIter& i)const { return ptr != i.ptr; } };
//如何获取迭代器所指类型 template<class T> struct MyIter { typedef T value_type;//迭代器所指对象类型 T *ptr; //.... }; template<class I> //函数func接受一个迭代器参数,返回值是迭代器所指对象类型 //typename告诉编译器I是一个类型,使得能够通过编译 typename I::value_type func(I ite) { return *ite; } //类模板用于萃取迭代器特性,I为迭代器类型 template<class I> struct iterator_traits { typedef typename I::value_type value_type;//针对class }; //原生指针不是class,无法定义内嵌型别 //traits可以拥有特化版本,T *为原生指针int *,则T也就是value_type为int template<class T> struct iterator_traits<T*> { typedef T value_type;//针对原生指针 }; //萃取机完整版本(最常用到的迭代器五种类型) //若使容器能与STL兼容,必须要为容器的迭代器定义以下五种相应型别 template <class I> struct iterator_traits { typedef typename I::iterator_category iterator_category;//迭代器类型 typedef typename I::value_type value_type;//迭代器所指对象的类型 typedef typename I::difference_type difference_type;//两个迭代器之间的距离 typedef typename I::pointer pointer;//迭代器所指对象的指针 typedef typename I::reference reference;//迭代器所指对象的引用 }; /* 迭代器有五种类型,Input Iterator,output Iterator,Forward Iterator只支持++,Biderectional Iterator支持++、--,Random Access Iterator支持 所有运算,效率最高 */ struct input_iterator_tag{}; struct output_iterator_tag{}; struct forward_iterator_tag :public input_iterator_tag{}; struct bidirectional_iterator_tag :public forward_iterator_tag{}; struct random_access_iterator_tag :public bidirectional_iterator_tag{}; //第三参数,使如下函数形成重载 template <class InputIterator,class Distance> inline void _advance(InputIterator& i, Distance n, input_iterator_tag) { while (n--) i++; } //下面四个函数类似,不再详述 //对外开放的接口, iterator_traits<InputIterator>::iterator_category()将产生一个暂时对象,编译器根据对象 //类型决定调用哪一个_advance重载函数 //STL一个命名规则:以算法所能接受的最低阶迭代器类型来为其迭代器类型参数命名 template<class InputIterator,class Distance> inline void advance(InputIterator& i, Distance n) { _advance(i, n, iterator_traits<InputIterator>::iterator_category()); }
为了符合规范,任何迭代器都应该提供五个内嵌类型,以利于traits萃取,否则可能无法与其他STL组件顺利搭配。STL提供了一个iterators class如下,可让每个新设计的迭代器都继承自它。
//ptrdiff_t为c++内建类型,定义于<cstddef> template <class Category,class T,class Distance=ptrdiff_t,class Pointer=T*,class Reference=T&> struct iterator { typedef Category iterator_category; typedef T value_type; typedef Distance difference_type; typedef Pointer pointer; typedef Reference reference; };
时间: 2024-10-28 21:39:00