C++ STL反向迭代器的实现

2022-07-26 12:12:47

反向迭代器其实就行对正向迭代器进行封装,源生迭代器,为了实现运算符的结果不同,正向迭代器也对源生迭代器进行了封装。反向迭代器的适配器,就是Iterator是哪个容器的迭代器,reverse_iter...

反向迭代器其实就行对正向迭代器进行封装,源生迭代器,为了实现运算符的结果不同,正向迭代器也对源生迭代器进行了封装。

python向迭代器的适配器,就是 Iterator是哪个容器的迭代器,reverse_iterator < Iterator >就可以 适配出哪个容器的反向迭代器。复用的体现。

反向迭代器jyjDolrx适配器结构:

template <class Iterator, class Ref, class Ptr>
class reverse_iterator
{
typedef reverse_iterator<Iterator, Ref, Ptr> self;
public:
// 重载运算符函数
private:
Iterator _it;
};

源码容器获取迭代器时具体情况,如图:

在这里插入图片描述

我们以为的情况:

在这里插入图片描述

这是源码里的实现的大概情况,begin()与rend()对称,end()与rbegin()对称。这与我们想的不一样,所以反向迭代器适配器内部实现的也有所不一样。例如:
如果我们按照源码的思路写,反向迭代器里封装了一个正向迭代器_it,正常的++,–等操作只需要调用_it的–,++运算符重载函数即可。除了,operator*需要特写,如下代码:

Ref operator*()
{
//正常思路
//return *_it;
// 源码思路
Iterator prev = _it;
return *--prev;
}

正常情况是解引用迭代器,但是源码的思路是往后一个位置的迭代器才是。这也是因为rbegin,和rend实现的原因导致的。

适配出来的反向迭代器其用法和正向迭代器一样;

反向迭代器根正向迭代器区别就是++、–的方向是相反的所以反向迭代器封装正向迭代器即可,重载控制++、–的方向。
源码的设计追求对称,我们设计可以不按源码走,在容器实现rbegin(),rend()时,要按照反向迭代器的设计风格去实现。

list完整样例:

1、反向迭代器适配器

// Iterator是哪个容器的迭代器,reverse_iterator<Iterator>就可以
// 适配出哪个容器的反向迭代器。复用的体现
template <class Iterator, class Ref, class Ptr>
class reverse_iterator
{
typedef reverse_iterator<Iterator, Ref, Ptr> self;
public:
reverse_iterator(Iterator it)
:_it(it)
{}

Ref operator*()
{
//正常思路
//return *_it;
Iterator prev = _it;
return *--prev;
}

Ptr operator->()
{
return &operator*();
}

self& operator++()
{
--_it;
return *this;
}

self& operator--()
{
++_it;
return *this;
}

bool operator!= (const self& rit) 
{
return _it != rit._it;
}

private:
Iterator _it;// 封装任何类型的正向迭代器
};

二、list 正向迭代器

// iterator -> 类去分装节点指针,重载*、++ 等运算符,让它们像指针一样使用
template<class T,class Ref,class Ptr>
class _list_iterator
{
public:
typedef _list_iterator < T, Ref,Ptr> self;
typedef ListNode<T> Node;
_list_iterator( Node* x)
:_node(x)
{}
// ++it
self& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}

// it++
self operator++(int)
{
self tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}

// --it
self& operator--()
{
_node = _node->_pre;
return *this;
}

// it--
self operator--(int)
{
self tmp(*this);
_node = _node->_pre;
return tmp;
}

//*
Ref operator*()
{
return _node->_data;
}
//->
Ptr operator->()
{
return &(_node->_data);
}
//!=
bool operator!=(const self& x)
{
return _node != x._node;
}
//==
bool operator==(const self& x)
{
return _node == x._node;
}

Node* _node;
};

三、 list容器
注意:这里只涉及反向迭代器的内容

template<class T>
class list
{
public:
typedef ListNode<T> Node;
typedef _list_iterator<T, T&, T*> iterator;
typedef _list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;
typedef reverse_iterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;
typedef reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;
reverse_iterator rbphpegin()
{
return reverse_iterator(end());
}
const_reverse_iterator rbegin()const
{
return const_reverse_iterator(end());
}
reverse_iterator rend()
{
return reverse_iterator(begin());
}
const_reverse_iterator rend()const
{
return const_reverse_iterator(begin());
}
iterator begin()
{
return iterator(_head->_next);
}
iterator end()
{
return iterator(_head);
}
const_iterator begin()const
{
return const_iterator(_head->_next);
}
const_iterator end()const
{
return const_iterator(_head);
}
list()
{
_head= new Node();
_head->_next = _head;
_head->_pre = _head;
}


void push_back(const T&x)
{
Node* newnode = new Node(x);
Node* tail = _head->_pre;
newnode-> _pre = tail;
tail->_next = newnode;
newnode->_next = _head;
_head->_pre = newnode;
}

private:
Node* _head;// 头结点指针
};

测试代码:

void test11()
{
BBQ::list<int> L1;
L1.push_back(1);
L1.push_back(2);
L1.push_back(3);
reverse_print_list(L1);
}

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