STL系列1-Iterator的设计

Iterator的作用

Iterator是算法与容器的桥梁

举例说明std::rotate()

return std::__rotate(__first, __middle, __last,
			   std::__iterator_category(__first));
//iterator_category说明该迭代器的分类（增加或减少的性质）
__iterator_category(const _Iter&)
    { return typename iterator_traits<_Iter>::iterator_category(); }
//rotate更深入一层
__rotate(_RandomAccessIterator __first,
	     _RandomAccessIterator __middle,
	     _RandomAccessIterator __last,
	     random_access_iterator_tag)
{
...
      typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::difference_type
	_Distance;	//两个Iterator的距离用哪种类型来表示
      typedef typename iterator_traits<_RandomAccessIterator>::value_type
	_ValueType;	//该迭代器所代表的元素的类型
...
}

以上例子说明Iterator需要给算法说明上述提到的三种属性：iterator_category、difference_type、value_type
Iterator本身必须定义5种相关类型，上述为其中三种。

Iterator的相关类型

  template<typename _Tp>
  struct _List_iterator
    {
	 ...
      typedef ptrdiff_t				difference_type;
      typedef std::bidirectional_iterator_tag	iterator_category;
      typedef _Tp				value_type;
      typedef _Tp*				pointer;
      typedef _Tp&				reference;
      ...
    }

Iterator Traits的设计

由于Pointer本身无法回答5种相关类型，因此设计Iterator Traits用于分离Class Iterator和None-class.

//由Iterator_traits明显的构造5种相关类型
//模板的偏特化
template<typename _Tp>
struct iterator_traits<_Tp*>
{
    typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
    typedef _Tp                         value_type;
    typedef ptrdiff_t                   difference_type;
    typedef _Tp*                        pointer;
    typedef _Tp&                        reference;
};