C++模板进阶 - 技术栈

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前言
反向迭代器
模板进阶

前言

模板进阶也没有到一些特别的东西，就是讲比较偏的一些特性。

在这里我们先来讲一下反向迭代器。

反向迭代器

反向迭代器和正向迭代器的区别

严格来说没有大的区别。真正的区别在于++或者- -的方向不一样。

它是倒着走的。

如果是list, 以我们自己的思路实现我们会怎么做？

我们可能有这样一个思路，我们把正向迭代器拷贝一份出来，名字变一下，其他保持不变。

再把反向迭代器的++变成node =node->prev; 就是增加一个类的思路。

这样行不行呢？我们可以测试一下。

我们再提供一个rbegin(), rend();

最后测试一下

好像还可以，就这么esay.但是还是太年轻太简单了。

我们普通人写的代码，还得看一下高手写的代码，在实践中进步

stl反向迭代器源码

我们看一下stl的源码。

它没有像我们前面一样实现一个类。

它的反向迭代器是这样实现的。

这怎么传了一个正向迭代器过去。

这是个类模板。

还得接着从源码中找。
用适配器。

发现stl极度的讨厌冗余重复的设计。

看源码。

也就是说你用一个正向迭代器就可以构造一个反向迭代器。

然后看这里++就是正向迭代器的- -, - -就是正向迭代器的+ +；

但是这里又有一个诡异的东西。

它的解引用没有取当前位置，它取了前一个位置。

正向和反向的区别来了。

看结构就已经知道为解引用是取前一个位置

反向迭代器模拟实现

现在的思路跟之前不一样了，还是写一个类，但是我现在是用一个正向迭代器取构造一个反向迭代器。
现在重点在于反向迭代器的++是正向迭代器的- -；

cpp 复制代码

template<class Iterator>
struct ReverseIterator
{
	typedef ReverseIterator<Iterator> Self;
	Iterator _cur;

	ReverseIterator(Iterator it)
		:_cur(it)
	{}

	Self& operator++()
	{
		--_cur;
		return *this;
	}

	Self& operator--()
	{
		++_cur;
		return *this;
	}

//内核比较的还是指针
	bool operator!=(const Self& s)
	{
		return _cur != s._cur;
	}
};

正向迭代器在物理上是个啥东西，它多大？

4个字节，就是个指针，只是自定义类型封装。

内置类型*it直接变成指令，直接调用那个地址的内容去解引用，自定义类型调用函数。

反向迭代器在物理上是多大？

也是四个字节。

类型的力量，都是4个字节存一个地址，但是三个不同的物种。

现在麻烦的东西来了。

返回前一个位置这很好处理，现在返回值是最难处理的。

这个位置需要T&或者const T&

可以看一下源码是怎么处理的，但是源码用的到东西远超我们目前的水平，所以我们不这样搞。

现在我们用一个简单的方式去解决，加两个模板参数就解决了。

cpp 复制代码

template<class Iterator, class Ref, class Ptr>

cpp 复制代码

typedef ReverseIterator<Iterator, Ref, Ptr> Self;

cpp 复制代码

Ref operator*()
{
	Iterator tmp = _cur;
	--tmp;
	return *tmp;
}

至此，反向迭代器就成型了，我们就可以不用重复的方式了。

测试

接着我们在自己模拟实现的list当中测试一下。

好了。

两种实现方式的比较

关键点来了，好像这两种实现方式没有什么差别，都是实现一个类。

第一种方式，实现了一个正向迭代器，我把正向迭代器拷贝下来，再改一下就实现了。
第二种方式，第二种方式，用正向迭代器去初始化一个反向迭代器。

用正向迭代器去初始反向迭代器。那反向迭代器是不是包含一个正向迭代器对象。

最关键的地方来了。vector的反向迭代器怎么搞？

难道像第一种方式一样吗？不行，因为vector的迭代器本身就是内置类型，搞定。

但是第二种方式可以。

反向迭代器搞适配最重要的原因就是为了真正复用

给出list的正向迭代器可以适配出反向迭代器。那vector呢？

其实你实现除了一个反向迭代器，所以容器的反向迭代器都出来了

只要你有正向迭代器，你的正向迭代器能支持- -，也就是双向迭代器。

跟你的迭代器是原生指针还是自定义类型没有什么关系。

模板进阶

首先我们要把自己的视角打开一些，不能局限于只是类型的概念。

还有我们前面学到的适配器，仿函数这些。

我们前面讲的那些参数叫做模板参数，准确点叫做类型模板参数。

今天我们还要讲一个非类型模板参数。

非类型模板参数

这个非类型模板参数在什么地方有用呢？

假设我需要写一个静态的数组。以前的方式。

好像非常好，那假设N一个要10，一个要100是不是解决不了。

所以引入了非类型模板参数，它不是类型，它是常量，准确来说是整型常量。

cpp 复制代码

// 类型模板参数
// 非类型模板参数 -- 整形常量
template<class T, int N = 20>
class Array
{
public:

private:
	T _a[N];
};
int main()
{
	Array<int, 10> a1;
	Array<double, 20> a1;

	return 0;
}

所以它还是很方便。

它针对的是有些容器一开始就想去固定一些东西。

比如：

非类型模板只能是整型常量,而且只能是右值。