目录
1. 读源码
2. 搭建框架
3. 迭代器的操作
operator*()
operator->()
operator++()
operator--()
operator!=()
4. 实现 list 的反向迭代器
5. 实现 vector 的反向迭代器
6. 源码分享
写在最后:
1. 读源码
我们之前实现的 vector,list 好像都只实现了他们的正向迭代器,那有正向,
会有反向迭代器这种东西吗?答案是有的,那我们该怎么实现呢?
实际上根据我们之前的经验,根据每个容器的特色实现一份就好了,
但是之前在读源码的时候,好像并没有看到源码实现,这是怎么一回事呢?
来读读 list 的源码是怎么做的:
我们在这里找到了 list 的反向迭代器,他没有自己实现,
而是直接使用了这个 reverse_iterator 的类模板,这又是怎么一回事呢?
我们在 STL 源码的 stl_iterator.h 文件中找到了答案:
这里面竟然存在这样一个类,reverse_iterator,难道说其他的容器,
也都不是自己实现一份反向迭代器,而是直接使用这个类吗?
想到这里,我们赶紧去看一眼 vector 的源码:
发现了没有,他们的调用方式是一模一样的,都是同样的调用,
使用的类型是他们各自的迭代器类型,通过模板的特性,
让编译器实例化出不同的代码,达成实现他们各自的迭代器的目的,
非常巧妙的设计,只一份代码,让所有的容器的反向迭代器都复用,
那他是怎么实现的呢?我们来看看他实现的源码:
我们可以看到这个就是迭代器类型的成员变量了。
还是老规矩,看完成员变量,我们去看一下核心的接口实现,
先来看 ++ 的重载 :
他的 ++ 就是让原先的正向迭代器执行 -- 操作,没毛病,
再来看 -- 的重载:
也没毛病,我们再来看看他的解引用操作:
这下怪了,为啥解引用取到的位置是原先位置的前一个位置呢?
那我们就得去看看那些容器的反向迭代器是怎么确定初始位置的了,
先来看 list 的:
正向迭代器的 begin 就是第一个位置,end 就是哨兵位的头结点,
但是 rbegin 用的是 end 来初始化反向迭代器,也就是他在 end 的位置(哨兵位上)
而 rend 用的是 begin 来初始化反向迭代器,也就是他在 begin 的位置(第一个位置上)
我们也可以看一下 vector 是不是这样的:
可以看到也是这样的。
那这样好像不太对啊,如果直接使用迭代器,
第一次解引用就会出问题:(这里我写段伪代码感受一下)
rit = rbegin()
while(rit != rend()) {
cout << *rit << endl; // 这里就出问题了
rit++;
}
所以库里在实现的解引用操作符的时候,解引用的就是他的前一个位置,
我再截出来看一眼:
现在看的也差不多了,马上开始动手实现吧~
2. 搭建框架
namespace xl {
template <class Iterator>
class reverse_iterator {
private:
Iterator _it;
public:
reverse_iterator(Iterator it)
: _it(it)
{}
};
}
其实框架就一点点啦,
就是写个成员变量,写个构造函数就差不多完成啦。
3. 迭代器的操作
operator*()
我们直接上手:
operator*() {
Iterator tmp = _it;
return *(--tmp);
}
这个时候我们遇到了一些困难,
我们该怎么返回这个值呢?还是跟之前一样我们需要让他支持 const 类型,
先来看看源码是怎么实现的:
他这里的 reference 通过了一系列的复杂操作然后套了出来,
这里他用的操作是萃取,比较的麻烦,还涉及模板的特化,
所以我们打算用一个比较方便暴力的方法,就是通过模板参数直接传过来:
Ref operator*() {
Iterator tmp = _it;
return *(--tmp);
}
这样下面的实现也解决了:
operator->()
Ptr operator->() {
return &(operator*());
}
operator++()
这里我们再顺便把类名 typedef 一下,因为他太长了:
然后来实现 ++ :(这里我都是前置和后置都实现了)
self& operator++() {
--_it;
return *this;
}
self operator++(int) {
self tmp = _it;
--_it;
return tmp;
}
operator--()
self& operator--() {
++_it;
return *this;
}
self operator--(int) {
self tmp = _it;
++_it;
return tmp;
}
operator!=()
直接用正向迭代器的 != 比较即可:
bool operator!=(const self& s) {
return _it != s._it;
}
4. 实现 list 的反向迭代器
typedef reverse_iterator<iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;
typedef reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;
reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(end()); }
const_reverse_iterator rbegin() const { return reverse_iterator(end()); }
reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(begin()); }
const_reverse_iterator rend() const { return reverse_iterator(begin()); }
我们来测试一下:
#include "iterator.h"
#include "list.h"
int main()
{
xl::list<int> lt;
lt.push_back(1);
lt.push_back(2);
lt.push_back(3);
lt.push_back(4);
for (auto e : lt) cout << e << " ";
cout << endl;
xl::list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
while (rit != lt.rend()) {
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
return 0;
}
输出:
输出没毛病~
5. 实现 vector 的反向迭代器
跟 list 一模一样的操作(直接把代码粘过来即可)
然后我们直接测试:
void test_vector() {
xl::vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
v.push_back(3);
v.push_back(4);
for (auto e : v) cout << e << " ";
cout << endl;
xl::vector<int>::reverse_iterator rit = v.rbegin();
while (rit != v.rend()) {
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
}
输出:
结果也没毛病~
6. 源码分享
模拟实现简易STL: 模拟实现简易STL (gitee.com)
写在最后:
以上就是本篇文章的内容了,感谢你的阅读。
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