手搓反向迭代器

前言

关于反向迭代器，字如其名，就是将正向迭代器，从反方向再迭代一次就成了，所以我们如此设计反向迭代器：

1. 假设我们已经拥有了一套能够使用，且包含模板的正向迭代器
2. 利用适配器模式，让反向迭代器封装正向迭代器
3. 利用模板的设计，让反向迭代器可以适应多种类型

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统一使用规范

对于正向迭代器，为了确保各种容器使用时的统一性（名字统一，操作统一），我们常用typedef 来更改名字、用运算符重载来更改运算规则，达到使用时的统一。而反向迭代器也是如此

例：

正向：typedef __list_iterator iterator;

反向：typedef Reverse_iterator reverse_iterator;

这里是自定义实现的list的正向/反向迭代器，由于原生指针不满足所需，所以对原生指针进行了封装，封装成了__list_iterator类，给他取名叫iterator。
然后再一步对正向迭代器进行封装，形成了反向迭代器，给他取名叫reverse_iterator。
这个有3个模板参数：template，这3个参数会在后文说明

正向：typedef T* iterator;

反向：typedef Reverse_iterator reverse_iterator;

这是定义的vector的正向/反向迭代器，由于其在存储空间上是连续的，所以原生指针就可以满足正向迭代器的需求，所以给T*取名叫iterator。
然后再一步对正向迭代器进行封装，形成了反向迭代器，取名叫reverse_iterator。

…

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迭代器的模板参数

template

class iterator：

iterator是该反向迭代器封装的正向迭代器的类型，所以理论上该反向迭代器可以适用于任何正向迭代器。

class Ref：

对于反向迭代器内部的某些操作，可能需要返回T&，所以除了iterator这一模板参数外，还要添加一个引用类型的模板参数Ref（reference）。

class Ptr：

有些操作可能需要返回T*，所以增加了Ptr这一模板参数
例：这里的reverse_iterator传的参就是对应上面的参数

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

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运算符重载的各种实现

反向迭代器的构造函数

由于反向迭代器只需要封装一个元素：iterator，所以他的成员变量只有一个

    Iterator _it;
    Reverse_iterator(Iterator it)
        :_it(--it)
        { }

他的构造函数则如上表示，原因如下图

对于反向迭代器，它采用的是rend()和rbegin()，这也是常用的取法
rend()：等价于begin()
rbegin()：等价于end()
但是由于rbegin()的位置并不是最后一个元素所在的位置，并且非有效位，所以在初始化构造的时候就需要对正向迭代器进行 - - 操作，使得其指向最后一个有效位

operator++ && operator- -

对于这一对运算符，他们要做的正好和符号相反，++要实现的实际上是正向迭代器的- -，所以实现起来也很简单，反向迭代器的++调用正向迭代器的- -，反向迭代器的–调用正向迭代器的++

	self& operator++()//前置++
	{
		--_it;
		return *this;
	}
	self operator++(int)//后置++。由于返回值是一个临时变量，所以不能引用返回
	{
		self cur = _it;
		_it--;
		return cur;
	}
	self& operator--()
	{
		++_it;
		return *this;
	}
	self operator--(int)
	{
		self cur = _it;
		_it++;
		return cur;
	}

operator* && operator-> && operator== && operator!=

这些运算符的实现需求都与正向迭代器相同，所以他们只需要调用正向迭代器的对应操作就可以实现

	Ref operator*()
	{
		return *_it;
	}
	bool operator!=(const self& tmp)
	{
		return _it != tmp._it;
	}
	bool operator==(const self& tmp)
	{
		return _it == tmp._it;
	}
	Ptr operator->()
	{
		return _it.operator->();//这里的_it的实现是：return &xxx;有取地址符，返回的是一个指针
	}

operator[]

该运算符对list无用（没有实现 [ ] 重载的情况下），但是对vector、string…有用

其作用就是返回该容器某个位置的引用

	Ref operator[](size_t pos)
	{
		return *(_it + pos);
	}

这里是对存储空间连续的结构，去找到pos位置的元素，并对其解引用，返回该点的引用。

如果非要实现对存储空间不连续的结构，需要重载其 [ ] ，然后上述重载仍然适用

反向迭代器代码

template
struct Reverse_iterator
{
	typedef Reverse_iterator self;
	Reverse_iterator(Iterator it)
		:_it(--it)
	{ }

	Iterator _it;
	Ref operator[](size_t pos)
	{
		return *(_it + pos);
	}
	self& operator++()
	{
		--_it;
		return *this;
	}
	self operator++(int)
	{
		self cur = _it;
		_it--;
		return cur;
	}
	self& operator--()
	{
		++_it;
		return *this;
	}
	self operator--(int)
	{
		self cur = _it;
		_it++;
		return cur;
	}
	Ref operator*()
	{
		return *_it;
	}
	bool operator!=(const self& tmp)
	{
		return _it != tmp._it;
	}
	bool operator==(const self& tmp)
	{
		return _it == tmp._it;
	}
	Ptr operator->()
	{
		return _it.operator->();
	}
};