初识C++ · 反向迭代器简介

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。

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，!= * -> ++ -- ：

cpp 复制代码

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。

cpp 复制代码

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。

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：

cpp 复制代码

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:

cpp 复制代码

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：

cpp 复制代码

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。

感谢阅读！