STL的stack和queue（三）：基于适配器模式的反向迭代器
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前言
迭代器按性质分类：
- 单向：forward_list
- 双向：list
- 随机：vector / deque
迭代器按功能分类：
- 正向
- 反向
- const
list的反向迭代器
问题：反向迭代器和正向迭代器的不同点在哪？
答：二者功能类似，只是++和--的方向不一样
基本概念：本来每个容器都要写一个反向迭代器的类，但是这样太费劲了，我们只需要写一个反向迭代器的类模板给编译器，传不同的容器的正向迭代器实例化，编译器帮助我们实例化出各种容器的对应反向迭代器
list.h文件
#pragma once
#include<assert.h>
#include"ReverseIterator.h"
namespace bit
{
template<class T>
struct ListNode
{
ListNode<T>* _next;
ListNode<T>* _prev;
T _data;
ListNode(const T& x = T())
:_next(nullptr)
, _prev(nullptr)
, _data(x)
{}
};
//正向迭代器的类模板
///
template<class T, class Ref, class Ptr>
struct ListIterator
{
typedef ListNode<T> Node;
// typedef ListIterator<T, T&, T*>
// typedef ListIterator<T, const T&, const T*>
typedef ListIterator<T, Ref, Ptr> iterator;
Node* _node;
ListIterator(Node* node)
:_node(node)
{}
// *it
//T& operator*()
Ref operator*()
{
return _node->_data;
}
// it->
//T* operator->()
Ptr operator->()
{
return &_node->_data;
}
// ++it
iterator& operator++()
{
_node = _node->_next;
return *this;
}
iterator operator++(int)
{
iterator tmp(*this);
_node = _node->_next;
return tmp;
}
iterator& operator--()
{
_node = _node->_prev;
return *this;
}
iterator operator--(int)
{
iterator tmp(*this);
_node = _node->_prev;
return tmp;
}
bool operator!=(const iterator& it)
{
return _node != it._node;
}
bool operator==(const iterator& it)
{
return _node == it._node;
}
};
//list类模板
///
template<class T>
class list
{
typedef ListNode<T> Node;
public:
//<容器类>
typedef ListIterator<T, T&, T*> iterator;//正向迭代器的类模板
typedef ListIterator<T, const T&, const T*> const_iterator;//const正向迭代器的类模板
//<容器的正向迭代器类>
typedef ReverseIterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;//反向迭代器的类模板
typedef ReverseIterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;//const反向迭代器的类模板
//普通反向迭代器（const没写）
reverse_iterator rbegin()
{
return reverse_iterator(end());
}
reverse_iterator rend()
{
return reverse_iterator(begin());
}
iterator begin()
{
return _head->_next;
}
iterator end()
{
return _head;
}
// const迭代器，需要是迭代器不能修改，还是迭代器指向的内容？
// 迭代器指向的内容不能修改！const iterator不是我们需要const迭代器
// T* const p1
// const T* p2
const_iterator begin() const
{
return _head->_next;
}
const_iterator end() const
{
return _head;
}
void empty_init()
{
_head = new Node;
_head->_next = _head;
_head->_prev = _head;
_size = 0;
}
list()
{
empty_init();
}
//C++11的initializer_list
list(initializer_list<T> il)
{
empty_init();
for (auto& e : il)
{
push_back(e);
}
}
// lt2(lt1)
list(const list<T>& lt)
{
empty_init();
for (auto& e : lt)
{
push_back(e);
}
}
// 需要析构，一般就需要自己写深拷贝
// 不需要析构，一般就不需要自己写深拷贝，默认浅拷贝就可以
void swap(list<T>& lt)
{
std::swap(_head, lt._head);
std::swap(_size, lt._size);
}
// lt1 = lt3
list<T>& operator=(list<T> lt)
{
swap(lt);
return *this;
}
void clear()
{
iterator it = begin();
while (it != end())
{
it = erase(it);
}
}
~list()
{
clear();
delete _head;
_head = nullptr;
}
/*void push_back(const T& x)
{
Node* newnode = new Node(x);
Node* tail = _head->_prev;
tail->_next = newnode;
newnode->_prev = tail;
newnode->_next = _head;
_head->_prev = newnode;
}*/
void push_back(const T& x)
{
insert(end(), x);
}
void push_front(const T& x)
{
insert(begin(), x);
}
void pop_back()
{
erase(--end());
}
void pop_front()
{
erase(begin());
}
void insert(iterator pos, const T& val)
{
Node* cur = pos._node;
Node* newnode = new Node(val);
Node* prev = cur->_prev;
// prev newnode cur;
prev->_next = newnode;
newnode->_prev = prev;
newnode->_next = cur;
cur->_prev = newnode;
_size++;
}
iterator erase(iterator pos)
{
Node* cur = pos._node;
Node* prev = cur->_prev;
Node* next = cur->_next;
prev->_next = next;
next->_prev = prev;
delete cur;
_size--;
return iterator(next);
}
size_t size() const
{
return _size;
}
bool empty()
{
return _size == 0;
}
private:
Node* _head;
size_t _size;
};
}
ReverseIterator.h文件
#pragma once
// 所有容器的反向迭代器
// 迭代器适配器
namespace bit
{
// vector<T>::iterator
// list<T>::iterator
template<class Iterator, class Ref, class Ptr>
struct ReverseIterator
{
// typedef ReverseIterator<T, T&, T*>
// typedef ReverseIterator<T, const T&, const T*>
typedef ReverseIterator<Iterator, Ref, Ptr> rever_iterator;//将反向迭代器的类型重命名为rever_iterator
Iterator _it;//定义一个正向迭代器类型的对象，并对其进行初始化和封装
ReverseIterator(Iterator it)//反向迭代器的对象由正向迭代器的对象初始化
:_it(it)
{}
Ref operator*()
{
Iterator tmp = _it;//不改变原迭代器本身的指向，只想获取迭代器指向的下一个位置的数据的值
return *(--tmp);
}
Ptr operator->()
{
return &(operator*());//返回该对象地址，返回值的类型是Ptr*，匿名指针
}
//++和--逻辑与正向迭代器相反
//前置++
rever_iterator& operator++()//返回类型是一个反向迭代器类类型的引用
{
--_it;
return *this;
}
//前置--
rever_iterator& operator--()
{
++_it;
return *this;
}
bool operator!=(const rever_iterator& s)
{
return _it != s._it;
}
};
}
test.cpp文件
#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>
#include<algorithm>
using namespace std;
#include"list.h"//list必须放在这，list.h中有需要以上头文件的地方，不改变其它代码的前提下放在上面几行会报错
int main()
{
bit::list<int> lt = { 1,2,3,4 };
bit::list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();
while (rit != lt.rend())
{
cout << *rit << " ";
++rit;
}
cout << endl;
return 0;
}- lt是一个被多参数实例化的一个list类类型的对象
- rit是一个反向迭代器类型的对象，先调用lt中的rbegin函数，该函数又会调用end函数返回一个实例化好的普通正向迭代器类类型的匿名对象，然后该匿名对象会作为参数传递给ReverseIterator类模板，从而实例化出一个反向迭代器类类型的对象，最后返回给rit
- 调用lt的rend函数，经过一系列操作后返回一个反向迭代器类类型的匿名对象，rit和该匿名对象一起传入rit的!=重载函数中进行比较，该函数又会调用二者正向迭代器中的!=重载函数，最后将比较结果返回
- *rit会调用rit中的*重载函数，生成一个临时的正向迭代器类型的对象tmp（_it是由正向迭代初始化的）--tmp调用正向迭代器的--重载函数令tmp指向的前一个对象，调用tmp的*重载函数返回获取的数据（运用临时对象原迭代器指向的对象不变）
- ++rit调用rit的++重载函数，先调用_it的--重载函数将_it指向前一个对象并返回更新后的_it，最后++重载函数返回更新后的_it
~over~
原文地址：https://blog.csdn.net/m0_73975164/article/details/137653155
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