初识C++ · 反向迭代器简介

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前言

反向迭代器的实现

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前言

继模拟实现了list和vector之后，我们对迭代器的印象也是加深了许多，但是我们实现的都是正向迭代器，还没有实现反向迭代器，那么为什么迟迟不实现呢？因为难吗？实际上还好。

我们实现const迭代器的时候，有两种路，一是直接来一个类，二是通过模板，非const迭代器的复用来实现的，同理，我们实现反向迭代器的话，也可以每种结构都来一个单独的反向迭代器的类，但是科学家们觉得太麻烦了，所以把反向迭代器的高度拉的很高，高到什么程度呢？高到一个反向迭代器可以适配所有的结构，本质上就是复用原来的正向迭代器，两种迭代器的区别只是遍历的方向不同而已，即++变成--，源码的实现方式比较复杂，我们实现方式是，传正向迭代器过来，复用对应正向迭代器的函数即可，这里就需要单独创建一个类模板了。

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反向迭代器的实现

我们大思路是通过判断传的迭代器的不同，调用对应正向迭代器的函数，所以我们创建的反向迭代器的类的成员变量是iterator，实现的接口还是那么几个，!=  *   ->  ++ -- ：

namespace Free
{template <class iterator,class Ref,class Ptr>struct ReverseIterator{typedef ReverseIterator<iterator,Ref, Ptr> self;ReverseIterator(iterator it):_it(it){}iterator _it;};
}

迭代器其实有个共同的特点就是一般使用struct，因为里面的变量函数什么的都是要访问的，使用class就麻烦了一点点。

第一个参数是迭代器，也就是判断复用谁的迭代器，第二个参数是引用，第三个参数是指针类型。

这里需要引入一个问题

这是我们没真正接触反向迭代器之前所猜想的反向迭代器结构。

但是源码的操作不是的，计算机科学家们可能有点强迫症？希望对称。

这是链表中的反向迭代器，顺序表同理，主打的就是一个对称。

那么这时候的访问就成了问题，此时源码的神之一手出现了，比如链表，rbegin第一次访问的结果应该是5，那么我们就来一个临时变量，++之后(实际上是--)访问到5即可，这里是不可以迭代器-1或者迭代器--的，因为迭代器本身我们不能破坏，但是临时变量却可以随意捣鼓。

template <class iterator,class Ref,class Ptr>
struct ReverseIterator
{typedef ReverseIterator<iterator,Ref, Ptr> self;ReverseIterator(iterator it):_it(it){}Ref operator*(){iterator tmp = _it;return *(--tmp);}Ptr operator->(){return &(operator*());}self& operator++(){--_it;return *this;}self& operator--(){++_it;return *this;}bool operator!=(const self& s){return _it != s._it;}iterator _it;
};

这样的一个反向迭代器就算是完成了。

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list vector中反向迭代器的应用

注意，这里实现的反向迭代器是个简单版本，只适用于list和vector。

使用的话，加几个typedef 来几个reverse_iterator函数就没问题了，比如list：

template<class T>
class list
{
public:typedef ListNode<T> Node;typedef ListIterator<T,T&,T*> iterator;typedef ListIterator<T,const T&,const T*> const_iterator;typedef ReverseIterator<iterator,T&,T*> reverse_iterator;typedef ReverseIterator<const_iterator,const T&,const T*> const_reverse_iterator;reverse_iterator rbegin(){return reverse_iterator(end());}reverse_iterator rend(){return reverse_iterator(begin());}
}

依旧不要忘记反向迭代器的核心是复用正向迭代器的函数，第一个参数一定是迭代器。

vector:

class vector
{
public:typedef T* iterator;typedef const T* const_iterator;typedef ReverseIterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;typedef ReverseIterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;reverse_iterator rbegin(){return reverse_iterator(end());}reverse_iterator rend(){return reverse_iterator(begin());}
}

测试代码：

int main()
{Free::list<int> lt = { 1,2,3,4 };Free::list<int>::reverse_iterator rit = lt.rbegin();while (rit != lt.rend()){cout << *rit << " ";++rit;}cout << endl;Free::vector<int> v = { 1,2,3,4 };Free::vector<int>::reverse_iterator it = v.rbegin();while (it != v.rend()){cout << *it << " ";++it;}return 0;
}

注意前置++和后置++的使用。

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