C++实现迭代器模式

1. 情景与意图

  在STL的六大组件中，其中一个组件就是 迭代器。可见迭代器的使用场景和作用都是非常大的，在STL的容器中都实现了自己的迭代器。迭代器，顾名思义，就是和为了方便遍历而提供的一中手段，我们对于自己实现的容器或者其他对象，应该怎样设计自己的迭代器呢？——迭代器设计模式。

2. 迭代器模式

  提供一种方法顺序访问一个聚合对象中各个元素, 而又无须暴露该对象的内部表示。
  就是不暴露对象细节的情境下，提供以恶搞顺序遍历的手段。下面通过一个简单的容器来实现一下。如果要看更详细的迭代器实现，可以关注之前的一篇文章【STL的list】

3. 容器迭代器

  为了面向对象的首先迭代器，我们先定义一个迭代器的基类。
！！！注意！！！其实，大部分语言对于迭代器，并不会用面向对象的方式实现，而是针对自己特定容器实现特定的迭代器即可。这里为了演示，通过面向对象的方式。

template <class T>
class DPIterator {
public:
	virtual T& next() = 0;
	virtual T& current() = 0;
};

下面来实现一个具体的迭代器的类。

// 这是我们容器的结点类
typedef struct DPNode {
	std::string _val;
	DPNode* _next;
};

// 迭代器容器
class DPContainerIterator : public DPIterator<DPNode*> {
	DPNode* _node;
public:
	DPContainerIterator(DPNode* node)
		:_node(node) {}
	DPNode*& next() {
		return _node->_next;
	}
	DPNode*& current() {
		return _node;
	}
	/*包括 ++ 、->、*  != 等一系列操作都应该实现*/
};

下面看看我们特定的容器实现

class DPContainer {
	DPNode* _head;
public:
	DPContainerIterator begin() {
		return DPContainerIterator(_head->_next);
	}
	DPContainerIterator end() {
		return DPContainerIterator(_head);
	}
/*大部分时候，可能会用到这种 itertor.begin() != itertor.end() 判断条件*/
/*这个时候就需要对上面的迭代器容器进行 != 符号重写*/
};

4. 总结

  迭代器方便我们自定义容器的遍历，它分离了集合对象的遍历行为，抽象出一个迭代器类来负责，这样既可以做到不暴露集合的内部结构，又可让外部代码透明地访问集合内部的数据。
  迭代器设计模式是非常常用的设计模式，建议熟练掌握。
C++实现迭代器模式代码：【迭代器模式C++源码】