STL源码阅读-traits与迭代器
迭代器模式
提供一种方法，使之能够依序访问容器的各个元素，而又无需暴露容器的内部表述方式
STL设计的中心思想在于将数据容器和算法分离开，容器和算法分开设计，迭代器则是两者之间的胶着剂，一般迭代器的设计与容器细节相关，所以一般交给容器的设计者
迭代器相应型别
如何"获取迭代器的所指对象的型别"? 可以借助参数推导，但函数的返回值是无法推导的，如果声明内嵌型别typedef T value_type,那么对于原始指针就无法定义其内嵌型别，这时候模板偏特化可以做到
偏特化与traits
泛型思维对偏特化的定义是"针对template参数更进一步的条件限制所设计的一个特化版本"
我们可以使用
template <class I>
struct iterator_traits {
typedef typename I::value_type value_type;
};
// 针对原始指针的特化版本
template <class T>
struct iterator_traits<T*> {
typedef T value_type;
};
// 针对原始常量指针的特化版本
template <class T>
struct iterator_traits<const T*> {
typedef T value_type;
};
常用迭代器型别
根据经验常用的迭代器相应型别有5种: value_type,difference_type,pointer,reference,iterator_catagoly
- value_type 如上，萃取出迭代器所指对象的类型
- difference_type 表示两个迭代器之间的距离，如STL中的count
- reference_type 根据是否允许改变“所指对象之内容”分为两种：constant iterator(如const int* p）和mutable iterator(如int* p)
- pointer 指向迭代器所指之物
- iterator_category
根据移动操作和施行操作，迭代器被分为五类
input iterator output iterator
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forward iterator
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bidirectional iterator
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random access iterator
上述箭头不是继承的关系，而是concept和refinement的关系
以advance为例，我们可以在运行时根据不同的类型，调用不同的advance函数，但这样影响效率，选择不同函数版本可以在编译器解决，只要增加tag就行
五个标记用的型别
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 {};
这些classes只作为标记用，所以为空，通过继承，我们可以少写一些重载函数
每个新设计的iterator应该提供这五个内嵌型别，不然可能无法与STL其他组件搭配，所以STL提供了一个iterator class如下，每个新设计的迭代器都继承自它，就可保证符合STL所需之规范
template <class Category,
class T,
class Distance = ptrdiff_t,
class Pointer = T*,
class Reference = T&>
struct iterator {
typedef Category iterator_category;
typedef T value_type;
typedef Distance difference_type;
typedef Pointer pointer;
typedef Reference reference;
};
template <class Item>
struct ListIter : public iterator<forward_iterator_tag, Item> { /*...*/ };
参考
- STL源码剖析第三章：迭代器概念与traits编程技法
