设计模式16之c++迭代器模式(含示例代码)

迭代器模式是一种行为型设计模式，它提供了一种顺序访问聚合对象中各个元素的方法，而不需要暴露该对象的内部表示。迭代器模式可以用于实现容器类、遍历算法等应用。

下面是一个使用 C++ 实现迭代器模式的示例代码：

#include <iostream>
#include <vector>
// 迭代器抽象类
class Iterator {
public:
    virtual ~Iterator() {}
    virtual int Next() = 0;
    virtual bool HasNext() = 0;
};
// 聚合抽象类
class Aggregate {
public:
    virtual ~Aggregate() {}
    virtual Iterator* CreateIterator() = 0;
};
// 具体迭代器类：向量迭代器
class VectorIterator : public Iterator {
public:
    VectorIterator(std::vector<int>& vector) : vector_(vector), index_(0) {}
    int Next() override {
        int value = vector_[index_];
        index_++;
        return value;
    }
    bool HasNext() override {
        return index_ < vector_.size();
    }
private:
    std::vector<int>& vector_;
    int index_;
};
// 具体聚合类：向量聚合
class VectorAggregate : public Aggregate {
public:
    VectorAggregate() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            vector_.push_back(i);
        }
    }
    Iterator* CreateIterator() override {
        return new VectorIterator(vector_);
    }
private:
    std::vector<int> vector_;
};
int main() {
    // 创建向量聚合对象
    VectorAggregate vector_aggregate;
    // 创建向量迭代器对象
    Iterator* iterator = vector_aggregate.CreateIterator();
    // 遍历向量
    while (iterator->HasNext()) {
        std::cout << iterator->Next() << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    // 释放迭代器对象
    delete iterator;
    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先定义了一个 Iterator 抽象类，其中包含了 Next() 和 HasNext() 纯虚函数。具体迭代器类 VectorIterator 实现了 Next() 和 HasNext() 函数，以完成向量的遍历。聚合抽象类 Aggregate 定义了 CreateIterator() 纯虚函数，用于创建迭代器。具体聚合类 VectorAggregate 实现了 CreateIterator() 函数，以创建向量迭代器。

在 main() 函数中，我们首先创建了一个向量聚合对象 vector_aggregate，然后通过 CreateIterator() 函数创建了向量迭代器对象 iterator，最后遍历向量并输出结果。在结束遍历后，我们释放了迭代器对象。

迭代器模式的优点在于它将遍历算法与聚合对象分离，使得聚合对象的内部表示不会被暴露。同时，迭代器模式也提供了一种通用的遍历接口，使得遍历算法可以轻松地应用于不同的聚合对象上。但是，由于迭代器模式需要创建迭代器对象，因此它可能会增加系统的开销。