[c++初阶]反向迭代器

目录

一.什么是反向迭代器

二.反向迭代器的底层

三.模拟实现

1.构造函数

2.解引用

         3.箭头操作符

          4.自增自减操作符

五.在具体案例的使用

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一.什么是反向迭代器

首先我们都知道迭代器，范围for里经常用与遍历。我们在模拟实现vector等容器的时候经常把它当成原生指针来看待。反响迭代器其实故名思意，起作用和迭代器相反。遍历的时候也是倒着遍历。

二.反向迭代器的底层

首先确定的是我们肯定需要用模板来实现反响迭代器。因为传入的类型不确定。当我们究竟应该用什么来构建反向迭代器呢。虽然不同容器的迭代器的底层实现是不同的，但迭代器的功能是一样的，我们可以通过迭代器来构造反响迭代器，并通过复用迭代器的函数大幅度减少我们的工作量。

三.模拟实现

因为反响迭代器和正向迭代器一样，也需要实现解引用等功能，所以会有返回数据引用或指针的情况，但由于我们并不知道数据的具体类型，所以我们可以通过模板将数据传入，并在实例化的受处理这个问题。

template<class Iterator, class Ref, class Ptr> 
    class _reverse_iterator
    {
        typedef _reverse_iterator<Iterator, Ref, Ptr> Rvi;  
    private:
        Iterator _it;
    };

 1.构造函数

我们应该通过迭代器来构造反向迭代器，而迭代器是拥有构造函数的，所以我们可以直接这样写

	_reverse_iterator(Iterator it)
			:_it(it)
		{}

2.解引用

其实直接调用正向迭代器的解引用函数就可以，但是在stl库里为了内部函数对应，他会先自减在解引用，因为我们知道迭代器的begin指向数据的开始，末尾指向最后一个数据的下一个位置。如果我们把反向迭代器的起始位置放在最后一个数据的下一个位置，也就是其实数据的上一个位置，这样刚好可以和正向迭代器的位置对称。

由于指向的位置是要求位置的下一个，所以我们要先自减在解引用。

 Ref operator*()   //为了和正向迭代器对称，本质还是复用正向迭代器的底层函数
		 {
			 Iterator tmp = _it;
			 tmp--;
			 return *tmp;
		 }

 3.箭头操作符

我们可以复用我们已经写过的函数，箭头操作符需要找到当前元素的地址，在外层通过这个地址调用系统的箭头操作符找到对应元素。这个稍微有点难理解的点在于，编译器会对其进行优化导致会隐藏一个箭头。

		 Ptr operator->()
		 {
			                        //return _cur.operator->(); 两种写法都可以，这种写法是调用正向迭代器的箭头重载
			 return &(operator*());    // 因为是箭头所以需要当前位置的地址，拿到当前位置的地址，在使用时在调用系统内部的箭头，在使用时其实有两个箭头，但会优化掉一个，一个是重载，一个是系统调用的箭头，
		 }

  4.自增自减操作符

直接调用正向迭代器的自增自减就可以。

		 Rvi& operator++()
		 {
			 _it--;
			 return *this;
		 }

		 Rvi& operator--()
		 {
			 _it++;
			 return *this;
		 }

五.在具体案例的使用

 在list或者vector中内部实现如下图所示。在需要调用反向迭代器的时候直接调用反向迭代器的对应函数即可
 

typedef T* iterator;
		typedef const T* const_iterator;
		typedef _reverse_iterator<iterator, T&, T*> reverse_iterator;
		typedef _reverse_iterator<const_iterator, const T&, const T*> const_reverse_iterator;

reverse_iterator rbegin()
		{
			return reverse_iterator(end());
		}

		reverse_iterator rend()
		{
			return reverse_iterator(begin());
		}