《C++标准程序库》——STL迭代器

来源:互联网 时间:1970-01-01

1 头文件

所有容器有含有其各自的迭代器型别(iteratortypes),所以当你使用一般的容器迭代器时,并不需要含入专门的头文件。不过有几种特别的迭代器,例如逆向迭代器,被定义于<iterator>中。

2 迭代器类型

迭代器共分为五种,分别为:Input iterator、Outputiterator、Forwarditerator、Bidirectionaliterator、Random accessiterator。

2.1 Input(输入)迭代器

只能一次一个向前读取元素,按此顺序一个个传回元素值。表2.1列出了Input迭代器的各种操作行为。Input迭代器只能读取元素一次,如果你复制Input迭代器,并使原Input迭代器与新产生的副本都向前读取,可能会遍历到不同的值。纯粹Input迭代器的一个典型例子就是“从标准输入装置(通常为键盘)读取数据”的迭代器。

表达式

效果

*iter

读取实际元素

iter->member

读取实际元素的成员(如果有的话)

++iter

向前步进(传回新位置)

iter++

向前步进(传回旧位置)

iter1 == iter2

判断两个迭代器是否相同

iter1 != iter2

判断两个迭代器是否不相等

TYPE(iter)

复制迭代器(copy 构造函数)

                                                                   表2.1

2.2Output(输出)迭代器

Output迭代器和Input迭代器相反,其作用是将元素值一个个写入。表2.2列出Output迭代器的有效操作。operator*只有在赋值语句的左手边才有效。Output迭代器无需比较(comparison)操作。你无法检验Output迭代器是否有效,或“写入动作”是否成功。你唯一可以做的就是写入、写入、再写入。

表达式

效果

*iter = value

将元素写入到迭代器所指位置

++iter

向前步进(传回新位置)

iter++

向前步进(传回旧位置)

TYPE(iter)

复制迭代器(copy 构造函数)

                                                                   表2.2

2.3Forward(前向)迭代器

Forward迭代器是Input迭代器与Output迭代器的结合,具有Input迭代器的全部功能和Output迭代器的大部分功能。表2.3总结了Forward迭代器的所有操作。Forward迭代器能多次指向同一群集中的同一元素,并能多次处理同一元素。

表达式

效果

*iter

存取实际元素

iter->member

存取实际元素的成员

++iter

向前步进(传回新位置)

iter++

向前步进(传回旧位置)

iter1 == iter2

判断两个迭代器是否相同

iter1 != iter2

判断两个迭代器是否不相等

TYPE()

产生迭代器(default构造函数)

TYPE(iter)

复制迭代器(copy构造函数)

iter1 == iter2

复制

                                                                   表2.3

2.4 Bidirectional(双向)迭代器

Bidirectional(双向)迭代器在Forward迭代器的基础上增加了回头遍历的能力。换言之,它支持递减操作符,用以一步一步的后退操作。

2.5Random Access(随机存取)迭代器

RandomAccess迭代器在Bidirectional迭代器的基础上再增加随机存取能力。因此它必须提供“迭代器算数运算”(和一般指针“指针算术运算”相当)。也就是说,它能加减某个偏移量、能处理距离(differences)问题,并运用诸如<和>的相互关系操作符进行比较。以下对象和型别支持RandomAccess迭代器:

  • 可随机存取的容器(vector, deque)

  • strings(字符串,string,wstring)

  • 一般array(指针)

3迭代器相关辅助函数 

3.1 advance() 令迭代器前进 

3.2 distance() 处理迭代器之间的距离 

3.3 iter_swap() 交换两个迭代器所指内容

4 迭代器配接器

4.1 Reverse(逆向迭代器)

逆向迭代器重新定义递增运算和递减运算,使其行为正好倒置。成员函数rbegin()和rend()各传回一个Reverse迭代器,和begin()和end()类似,共同定义一个半开区间。用正向迭代器可以直接构造一个逆向迭代器,但是构造之后会出现“错位”现象。原因在逆向迭代器要保证半开区间不会越界,可调用逆向迭代器的base()函数,保证转换值的正确性(迭代器移了一位)。

4.2 Insert(安插型)迭代器

Insert迭代器,也称为inserters,用来将“赋值新值”操作转换为“安插新值”操作。通过这种迭代器,算法可以执行安插(insert)行为而非覆盖(overwrite)行为。所有Insert迭代器都隶属于Output迭代器类型。所以它只提供赋值(assign)新值的能力。表4.2.1列出Insert迭代器的所有操作函数。

表达式

效果

*iter

无实际操作(传回iter)

iter = value

安插value

++iter

无实际操作(传回iter)

iter++

无实际操作(传回iter)

                                                                   表4.2.1

C++标准程序库提供三种Insert迭代器:backinserters, front inserters, generalinserters。它们的区别在于插入位置。事实上它们各自调用所属容器中不同的成员函数。所以Insert迭代器初始化时要清楚知道自己所属的容器是哪一种。表4.2.2列出Insert迭代器的种类。

名称

Class

其所调用的函数

生成函数

Back inserter

back_inserter_iterator

push_back(value)

back_inserter(cont)

Front inserter

front_insert_iterator

push_front(value)

front_inserter(cont)

General inserter

insert_iterator

insert(pos, value)

inserter(cont, pos)

4.3 Stream(流)迭代器

Stream迭代器是一种迭代器配接器,通过它,你可以把stream当成算法的原点和终点。更明确的说,一个istream迭代器可以用来从inputstream中读元素,而一个ostream迭代器可以用来对outputstream写入元素。

Stream迭代器的一种特殊形式是所谓的stream缓冲区迭代器,用来对stream缓冲区进行直接读取和写入操作。

Ostream迭代器

ostream迭代器可以被赋予的值写入outputstream中。下表列出ostream迭代器的各项操作

算式

效果

ostream_iterator<T>(ostream)

为ostream产生一个ostream迭代器

ostream_iterator<T>(ostream, delim)

为ostream产生一个ostream迭代器,各元素间以delim为分隔符(请注意,delim的型别是const char*)

*iter

无实际操作(传回iter)

iter = value

将value写到ostream,像这样:ostream<<value。其后再输出一个delim(分隔符;如有定义的话)

++iter

无实际操作(传回iter)

iter++

无实际操作(传回iter)

Istream迭代器

istream迭代器是ostream迭代器的拍档,用来从inputstream读取元素。透过istream迭代器,算法可以从stream中直接读取数据。istream迭代器的各项操作。

算式

效果

istream_iterator<T>()

产生一个end-of-stream迭代器

istream_iterator<T>(istream)

为istream产生的一个迭代器(可能立即去读第一个元素)

*iter

传回先前读取的值(如果构造函数并未立刻读取第一个元素值,则本式执行读取任务)

iter->member

传回先前读取的元素的成员(如果有的话)

++iter

读取下一个元素,并传回其位置

iter++

读取下一个元素,并传回迭代器指向前一个元素

iter1 == iter2

检查iter1和iter2是否相等

iter1 != iter2

检查iter1和iter2是否不相等

 

参考资料:《C++标准程序库》

 

本文完

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2011-06-25




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