STL学习 记录

STL组件中另一个别具特色的组件：迭代器。每个标准迭代器都至少包含五中内嵌型别： value_type 所指物的类型 difference_type 元素距离 reference_type 所指物的引用 pointer_type 所指物的指针 iterator_category 迭代器的种类其中需要重点关注的是iterator_category，迭代器的种类又包括： input iterator output iterator forward iterator bidirectional iterator random access iterator 《STL源码剖析》中示例： //移动单向只读迭代器template < class InputIterator, class Distance >void advance_II(InputIterator& i, Distance n){ while (n--) ++i;}//移动双向迭代器template < class BidirectionalIterator, class Distance >void advance_BI(BidirectionalIterator& i, Distance n){ if (n >= 0) while (n--) ++i; else while (n++) --i;}//移动随机迭代器template < class RandomAccessIterator, class Distance >void advance_BAI(RandomAccessIterator& i, Distance n){ i += n;} //注意：对外我们只提供一个advace接口，可能我们类似如下做法：template < calss InputIterator, class Distance >void advance(InputIterator& i, Distance n){ if (is_random_access_iterator(i)) //假设可以通过这个函数来判断是否是随机迭代器 advance_BAI(i, n); else if (is_bidirectional_iterator(i)) //同上 advance_BI(i, n); else advance_II(i, n); //同上}这里存在的问题是对i类型的判断是在程序运行时，影响程序效率。STL使用重载技术解决这个问题：为了令其同名，形成重载我们必须加上一个型别已经确定的参数，使函数重载机制得以有效的运作起来。如果traits有能力萃取出迭代器的种类，我们便可以利用这个迭代器类型作为advance函数的第三个参数。这个相应的型别一定是一个class，不能只是类似枚举的数值，因为编译器需要依赖它（一个类型）来进行重载。下面定义5个class代表五中迭代器类型： 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 {}; 各种迭代器的advance重载实现如下：//只读迭代器移动 template< class InputIterator, class Distance> inline void __advance(InputIterator& i, Distance n, input_iterator_tag) { while (n--) ++i; } //读写迭代器移动 template< class ForwardIterator, class Distance> inline void __advance(ForwardIterator& i, Distance n, forward_iterator_tag) { __advance(i, n, input_iterator_tag()) } //双向读写迭代器移动 template< class BidiectionalIterator, class Distance> inline void __advance(BidiectionalIterator& i, Distance n, bidirectional_iterator_tag) { if (n > 0) { while (n--)++i; } else { while (n++)--i; } } //随机读写迭代器移动 template< class RandomAccessIterator, class Distance> inline void __advance(RandomAccessIterator& i, Distance n, random_access_iterator_tag) { i += n; } //========================== //对外开放的接口： //========================== template< class InputIterator, class Distance> inline void advance(InputIterator& i, Distance n) { //这里再次通过traits机制调用具体的__advance函数： __advance(i, n, iterator_traits::interator_category());//通过萃取获取第三个参数 }而红色部分需要定义迭代器萃取结构并且偏特化：template < class I> //这个I就是我们自定义的迭代器类型，内部需要有以下5种内嵌型别 struct iterator_traits { typedef typename I::value_type value_type; typedef typename I::iterator_category interator_category; typedef typename I::difference_type differrnce_type; typedef typename I::pointer pointer; typedef typename I::reference reference; }; template < class I> struct iterator_traits { typedef I value_type; typedef random_access_iterator_tag interator_category; typedef ptrdiff_t differrnce_type; typedef I* pointer; typedef I& reference; };//如果我们要自己写一个迭代器类，结构大致如下(假设迭代器所指之物为int)：class MyIterator{ typedef int value_type; typedef random_access_iterator_tag interator_category; typedef ptrdiff_t differrnce_type; typedef int* pointer; typedef int& reference;}