【C++初阶】反向迭代器的实现

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一、什么是迭代器

若要访问容器里的元素，最常见的方式可以通过迭代器。迭代器是一个变量，相当于容器和算法之间的中介。迭代器可以指向容器中的某个元素，通过迭代器就可以读写它指向的元素。因此，迭代器可以认为是指针，但不一定就是指针。

特别注意：容器stack、queue、priority_queue是不支持迭代器的

常见的迭代器有正向迭代器和反向迭代器

【正向迭代器】

正向迭代器++是往后遍历，因此遍历的顺序为1 2 3 4

【代码实现】

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v{ 1, 2,3, 4 };
	vector<int>::iterator vit = v.begin();
	while (vit != v.end())
	{
		cout << *vit << ' ';
		vit++;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

【输出结果 】

【反向迭代器】

对比正向迭代器，反向迭代器++是往前遍历的，因此遍历的顺序为4 3 2 1

【代码实现】

#include 
#include 
#include 
using namespace std;

int main()
{
	vector<int> v{ 1, 2,3, 4 };
	vector<int>::reverse_iterator vrit = v.rbegin();
	while (vrit != v.rend())
	{
		cout << *vrit << ' ';
		vrit++;
	}
	cout << endl;

	return 0;
}

【输出结果】

二、如何模拟实现反向迭代器

我们发现，对比正向迭代器和反向迭代器，只有前后置++/--是有所差别的。因此，对于list可以将原来的正向迭代器给拷贝一份，然后将++运算符重载中修改为指向前一个结点，–-运算符重载修改为指向后一个结点。对于vector可以是类似于实现list正向迭代器一样，封装一个类,，然后运算符重载去处理。

可是以上这样实现就有点麻烦，我们可以看看库是如何实现的

从上我们可以发现，在库里面其实使用的是适配器来实现反向迭代器的，对正向迭代器进行了封装。用正向迭代器的++实现返向迭代器的++，用正向迭代器的--来实现反向迭代器的--

接下来再来看看库里是如何实现reverse_iterator

以上接口唯独最奇怪的是解引用，它解引用的结果是当前位置的前一个对象(*--tmp)，但是再回过头重新看rbegin和rend就会明白（上上图）

每次解引用都会先得到rbegin前一个位置的数据，直到rbegin == rend遍历结束，这里就体现了一个镜像对称特性，认为反向迭代器与正向迭代器是具有对称关系的

三、代码实现

#pragma once
namespace wj
{
	template<class Iterator, class Ref, class Ptr>
	struct ReverseIterator
	{
		Iterator _it;
		typedef ReverseIterator<Iterator, Ref, Ptr> Self;

		// 正向迭代器构造反向迭代器
		ReverseIterator(Iterator it)
			:_it(it)
		{}

		Ref operator*()
		{
			// --有副作用，可以拷贝一个副本tmp操作
			Iterator tmp = _it;
			return *--tmp;
		}

		Ptr operator->()
		{
			return &(operator*());
		}

		Self& operator++() // 前置
		{
			--_it;
			return *this;
		}

		Self operator++(int) // 后置
		{
			Iterator tmp(_it);
			_it--;
			return tmp;
		}

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

		Self& operator--(int)
		{
			Iterator tmp(_it);
			_it++;
			return tmp;;
		}

		bool operator!=(const Self& s) const
		{
			return _it != s._it;
		}

		bool operator==(const Self& s) const
		{
			return _it == s._it;
		}
	};
}