C++：反向迭代器reverse_iterator

反向迭代器是C++ STL（标准模板库）中的一种迭代器类型，它允许我们逆向遍历容器（如std::vector, std::list, std::deque等）中的元素。反向迭代器指向容器的“尾部”元素，并通过递减操作向前移动（即向容器的开始方向移动）。

通过前面list的模拟实现知道，反向迭代器的++就是正向迭代器的--，反向迭代器的--就是正向迭代器的++，因此反向迭代器的实现可以借助正向迭代器，即：反向迭代器内部可以包含一个正向迭代器，对正向迭代器的接口进行包装即可。

一、反向迭代器的类模板参数

template
//Iterator为正向迭代器,反向迭代器复用正向迭代器的相反操作实现

反向迭代器的模板参数class Ref与class Ptr可以省略，因为Iterator内部同样有模板参数class Ref与class Ptr。

typedef typename Iterator::Ref Ref;//与正向迭代器相同,operator*()的返回值类型
typedef typename Iterator::Ptr Ptr;//operator->()的返回值类型

注意：此处typename的作用是明确告诉编译器，Ref是Iterator类中的类型，而不是静态成员变量。

二、反向迭代器的封装

封装实现反向迭代器， 要先定义一个Iterator cur成员变量以复用Iterator的运算符操作。

构造函数：

template
struct ReverseIterator 
{
	typedef ReverseIterator Self;
	Iterator cur;

	ReverseIterator(Iterator it)
		:cur(it)
	{}
};

 operator*()与operator->()：
反向迭代器是正向迭代器的逆置，其rbegin()为第一个元素为Iterator的最后一个元素的下一个，因此反向迭代器的operator*()需要访问元素先进行--操作。

Ref operator*() {
	Iterator tmp = cur;//访问元素由tmp进行--操作
	--tmp;
	return *tmp;
}

//operator->()复用operator*()，&operator*()为节点数据的地址
Ptr operator->() {
	return (&operator*());
}

前置++、--和后置++、--： 

反向迭代器的++就是正向迭代器的--，反向迭代器的--就是正向迭代器的++。

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

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

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

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

反向迭代器的比较与正向迭代器一致：

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

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

 三、rbegin()与rend()

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

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

完整实现如下 ：

template
struct ReverseIterator {
	typedef ReverseIterator Self;
	Iterator cur;

	ReverseIterator(Iterator it)
		:cur(it)
	{}

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

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

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

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

	Ref operator*() {
		Iterator tmp = cur;
		--tmp;
		return *tmp;
	}

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

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

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