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c++ - C++ 中的迭代器类别是如何工作的？

coder 2023-11-12 原文

我试图理解迭代器的实现，在研究源代码时，我看到了这个语句:

typedef output_iterator_tag iterator_category;

我不明白这个 typedef 在类中是如何工作的？它提供的副作用是什么？谁能帮我解决这个问题？

最佳答案

您需要阅读泛型编程，因为您不太可能得到这个答案。

“输出迭代器”是某些迭代器匹配的概念。每个实现此概念的迭代器都具有与之关联的特定功能。这有点像继承，但又不是。

C++ 没有任何此类代表概念的内容(曾提议添加到 C++0x 但未能实现)。在这种情况下，我们需要各种模板构造来允许我们将“标签”与迭代器类型相关联。通过将 output_iterator_tag 类型与迭代器相关联，我们声称我们的迭代器类型实现了 OutputIterator 概念。

当您尝试编写尽可能优化且通用的算法时，这一点变得非常重要。例如，使用可以按任意值(换句话说不是 1)递增或递减的迭代器执行排序比没有此功能的迭代器更有效。此外，为了获得与另一个迭代器 X 距离的新迭代器，可能需要根据迭代器的功能进行不同的操作。要编写这样的算法，您可以使用“标签调度”。为了更全面地解释这一点，这里有一个 std::advance 的实现(未经测试)，它既适用于具有 += 运算符的迭代器，也适用于仅具有++ 运算符的迭代器，并且两个版本都尽可能快。

template < typename RandomAccessIterator >
RandomAccessIterator advance( RandomAccessIterator it
                            , int amount
                            , random_access_iterator_tag) 
{ return it + amount; }

template < typename ForwardIterator >
ForwardIterator advance(ForwardIterator it, int amount, forward_iterator_tag)
{
  for (;amount; --amount) ++it;
  return it;
}

template < typename Iterator >
Iterator advance(Iterator it, int amount)
{
  typedef typename std::iterator_traits<Iterator>::iterator_tag tag;
  advance(it, amount, tag());
}

那是内存中的，所以它可能充满了错误(甚至可能有一堆类型错误)......但就是这个想法。迭代器标签是空的类型，它们也以与概念相互提炼完全相同的方式相互继承。例如，随机访问迭代器是前向迭代器。因此 random_access_iterator_tag 是 forward_iterator_tag 的派生物。由于函数重载解析规则，将 random_access_iterator_tag 传递给函数会解析为函数的那个​​版本，而不是 forward_iterator_tag。

再次，继续阅读泛型编程。这对于充分利用 C++ 的强大功能至关重要。

哦，最后... typedef 位于迭代器的类定义中，因为它是放置它的一个很好、很方便的地方。默认的 iterator_traits 可以在那里查找。你会想要使用 iterator_traits 而不是那个定义，因为原始指针也是迭代器并且它们不能有内部类型定义。

关于c++ - C++ 中的迭代器类别是如何工作的？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/4688177/

amp别是iteratorsectionamountc++stl

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