MyTinySTL 简单分析（一）--iterator.h

MyTinySTL 简单分析

目前在学习STL，看到一个开源的项目MyTinySTL，非常不错。想着照着这个代码自己敲一遍应该也能有些进步。然后就开始了学习过程。

首先分析的是vector

以下是由vector.h关联的所有头文件

其中有几个文件是重复的，例如type_traits.h 等

下面是一一分析每个文件。

1. type_traits.h

这个文件比较简单，主要定义了两个结构体

m_true_type
m_false_type

这两个都从下面这个结构体继承而来，

struct m_integral_constant
{
   static constexpr T value = v;
};

所以都有一个value值，分别是true，false；

然后还定义了is_pair

2. iterator.h

这个文件是迭代器

下面两个链接讲的比较清楚

MyTinySTL学习之迭代器：iterator.h（一） - 掘金

https://juejin.cn/post/7110201852053946404

首先，迭代器需要associate type(一共五个）

这五个associated type 的作用如下：

这5个iterator的associated type分别可以回答算法以下5个问题：

• iterator_category:迭代器的类型（决定了迭代器可以怎么走，例如vector的迭代器可以随机访问，而链表的迭代器一次只能走一步）
• value_type:迭代器所指容器中元素的类型
• difference_type:迭代器距离范围（即迭代器相减结果的范围）对应的类型，一般是内置类型ptrdiff_t，（eg.如果容器的容量范围是[0，232-1],则可以将difference_type定义为unsigned int）
• reference:迭代器所指容器中元素的引用类型
• pointer:迭代器所指容器中元素的指针类型 【NOTE】：每个容器都要实现自己的迭代器，为什么要在iterator.h中定义上面这段代码？
• 如何获取迭代器的associated type？ iterator_traits盛大出场！
• 由于算法和容器之间是通过iterator来交互的，算法工作的时候需要知道的详细信息就是通过iterator，所以iterator 就定义了公共的接口和类型，
• 在实际中，不只class可以作为iterator，基本类型如int也可以作为iterator。class iterator 可以定义如上几个associated type,但是基本类型没有，所以这是需要iterator_traits 来统一。
• 

iterator_traits_impl有两个定义,如果第二个模板参数为true时，则定义了五个类型，否则为空。

iterator_traits_helper也有两个定义，如果第一个模板参数Iterator的iterator_category

为input_iterator_tag 或 output_iterator_tag 时，则从上面定义了五个iterator_traits_impl继承。否则继承上面空的iterator_traits_impl，也为空

 iterator_traits 继承自iterator_traits_helper，继承时传递的第二个模板参数使用了has_iterator_cat<Iterator》::value，

has_iterator_cat 的value值是怎么来的呢？

// iterator traits
template <class T>
struct has_iterator_cat
{
private:
    struct two {char a; char b;};
    template <class U> static two test(...);
    template <class U> static char test(typename U::iterator_category* = 0);

public:
    static const bool value = sizeof(test<T>(0)) == sizeof(char);
    // 如果传进来的T有iterator_category， 则会进入第二个test，返回的是char,则value 为true
};

根据它的定义，它有两个函数，分别返回two体和char，two结构体有两个char，如果传进来的模板参数Iter有iterator_category,则返回char，那么成员变量value则为true，否则为false。

这样一来iterator_traits 传进来的Iterator，如果有category,则会包含上面iterator_traits_impl的五个类型。

另外 iterator_traits 实现了两个偏特化版本。

到此iterator_traits可以完美的在任何情况下都能萃取出不同iterator的五个associated_type

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萃取出了迭代器，下面需要判断是哪种类型的迭代器，即

is_input_iterator， is_output_iterator， is_forward_iterator

，is_bidirectional_iterator， is_random_access_iterator，

这五个都继承自has_iterator_cat_of， 而这个has_iterator_cat_of 继承自m_bool_constant,其中会含有true 或false

has_iterator_cat_of， 根据第三个模板参数，有两个定义，

1）没有第三个模板参数，则继承自m_false_type， 那么value就是false

2）存在第三个模板参数，则正常继承，第一个目标参数的iterator_category 是否可以可以相互转化为第二个模板参数U作为父类m_bool_constant的参数

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再后面就是定义了萃取某个迭代器的category， distance_type, value_type,等

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再后面定义了计算iterator的距离，让iterator往前后走等

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最后定义了一个reverse_iterator,主要实现了前进变后退，后退变前进。

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综上，以上便是对iterator.h 的分析