C++标准库分析总结(三)——<迭代器设计原则>

本节主要总结迭代器的设计原则,以及iterstor traits的设计作用

1、迭代器遵循的原则

迭代器是算法和容器的桥梁,它是类模板的设计,迭代器必须有能力回答算法提出的问题才能去搭配该算法的使用

1.1 算法使用迭代器示例

示例展示了rotate算法的,rotate(begin,middle,end),将区间[beg,end)内的元素进行旋转,执行后middle成为新的第一元素;

1.2 深刻分析迭代器的associated types

C++标准规定,所有的迭代器必须提供5种相关类型(associated types):

  • iterator-category:迭代器的类型,标准库提到了5中迭代器类型

    

  迭代器的分类:所有的sequence container都可以看作是连续空间(deque不是真正的连续空间),都是可以跳跃访问的,Array、vector、qeque都属于random_access_iterator_taglist是双向链表属于bidirectional_iterator_tag,forward_list是单向链表属于farward_iterator_tag,setmapmultisetmultimap底层是红黑树,底层是双向链表,所以属于didirectional_itertator_tag,不定序容器,unordered setunordered map等底层是用hash table(是由很多篮子组成的,每个篮子又挂一个链表,所以,由链表决定迭代器的分类验证时单向链表),验证结果如下:

  • value_type:迭代器的数据类型,放入的是哪种迭代器;
  • difference_type:两个迭代器间的距离;
  • pointer:迭代器的指针(算法目前没有使用);
  • reference:迭代器的引用(算法目前没有使用);

1.3 迭代器对于class和自然指针的处理

  在前面例子中,我们以list为例展示了迭代器的5种关联类型用于回答算法的提问,比如说value_type,它回答的是迭代器中放入元素的类型,但是对于放入的是C中的自然指针或者是class,迭代器又是怎么区分的呢?

  对于放入的class,迭代器可以直接回答,但是如果放入的是指针,指针是无法回答迭代器的5个提问的,这个时候就需要一种中间层来统一处理并作出回答,就有个traits的实现,对class和指针进行不同的处理。

1.4 迭代器的traits(萃取机)是如何工作的

  萃取机是为了回答迭代器中的5中相关类型而设计的,其中区分指针和class是通过偏特化实现的

  萃取机实现源码如下:

作者:灼光
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