迭代器模式（C++）

定义

提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而又不暴露(稳定)该对象的内部表示。

应用场景

• 在软件构建过程中，集合对象内部结构常常变化各异。但对于这些集合对象，我们希望在不暴露其内部结构的同时，可以让外部客户代码透明地访问其中包含的元素;同时这种“透明遍历”也为“同一种算法在多种集合对象上进行操作”提供了可能。
• 使用面向对象技术将这种遍历机制抽象为“迭代器对象”为“应对变化中的集合对象”提供了一种优雅的方式。

结构

代码示例

//Iterator.h
/****************************************************/
#ifndef ITERATOR_H
#define ITERATOR_H
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <vector>
#include <list>
#include <string>using namespace std;// 定义迭代器接口
class Iterator 
{
public:// 下一个virtual int next() = 0;// 是否有下一个virtual bool hasNext() = 0;};// 定义具体迭代器
class ConcreteIterator : public Iterator 
{
public:// 构造函数ConcreteIterator(std::vector<int> data) : m_data(data), index(0) {}// 下一个virtual int next() {return m_data[index++];}// 是否有下一个virtual bool hasNext() {return index < m_data.size();}private:std::vector<int> m_data;int index;};// 定义容器接口
class Container 
{
public:virtual Iterator* create_iterator() = 0;
};// 定义具体容器
class ConcreteContainer : public Container 
{
public:// 构造函数ConcreteContainer(std::vector<int> data) : m_data(data) {}// 创建迭代器virtual Iterator* create_iterator() {return new ConcreteIterator(m_data);}private:std::vector<int> m_data;};#endif

//test.cpp
/****************************************************/
#include "Iterator.h"int main()
{// 创建容器和迭代器std::vector<int> data = { 1, 2, 3, 4, 5 };Container* container = new ConcreteContainer(data);Iterator* iterator = container->create_iterator();// 迭代器输出while (iterator->hasNext()) {std::cout << iterator->next() << " ";}// 清除delete iterator;delete container;iterator = nullptr;container = nullptr;return 0;
}

运行结果

要点总结

• 迭代抽象:访问一个聚合对象的内容而无需暴露它的内部表示。
• 迭代多态:为遍历不同的集合结构提供一个统一的接口， 从而支持同样的算法在不同的集合结构.上进行操作。
• 迭代器的健壮性考虑:遍历的同时更改迭代器所在的集合结构，会导致问题。