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STL实践与分析

--再谈迭代器【上】

引言：

另外三种迭代器类型：

    1）插入迭代器：这类迭代器与容器绑定在一起，实现在容器中插入元素的功能。

    2）iostream迭代器：这类迭代器可以与输入与输出流绑定在一起，用于迭代遍历所关联的IO流。

    3）反向迭代器：这类迭代器实现向后遍历，而不是向前遍历，所有的容器都定义了自己的reverse_iterator类型，由rbegin和rend成员函数返回。

上述迭代器都在iterator头文件中定义。

一、插入迭代器

    前面曾经提到的back_inserter函数是一种插入器，插入器适宜用迭代器适配器，其带有一个容器参数，并生成一个迭代器，用于在指定容器中插入元素。通过插入迭代器赋值时，迭代器将会插入一个新的元素。

C++提供了三种插入迭代器，其差别在于插入元素的位置不同：

   1)back_inserter：创建使用push_back实现插入的迭代器。

   2)front_inserter：使用push_front实现插入。

   3)inserter：使用insert实现插入操作。出了所关联的容器外，inserter还带有第二个实参：指向插入起始位置的迭代器。

1、front_inserter需要使用push_front

    front_inserter的操作类似于back_inserter：该函数创建一个迭代器，调用它所关联的基础容器的push_front成员函数代替赋值操作。

    deque<int> iDeq;
    front_inserter(iDeq) = 1;   //OK

    vector<int> iVec;
    front_inserter(iVec) = 1;   //Error
    back_inserter(iVec) = 1;    //OK

    只有当容器提供 push_front操作时,才能使用front_inserter。在vector或其他没有push_front运算的容器上使用front_inserter,将产生错误。

2、inserter将产生在指定位置实现插入的迭代器

     inserter适配器提供更普通的插入形式。这种适配器带有两个实参:所关联的容器和指示起始插入位置的迭代器。

    list<int>::iterator it = find(iList.begin(),iList.end(),42);
    /*
    *在创建 inserter 时,应指明新元素在何处插入。
    *inserter 函数总是在它的迭代器实参所标明的位置前面插入新元素。
    */
    replace_copy(iVec.begin(),iVec.end(),inserter(iList,it),0,100);

3、inserter+容器的begin组合与 front_inserter的区别：

    在使用front_inserter时,元素始终在容器的第一个元素前面插入。而使用inserter时,元素则在指定位置前面插入。

    //理解下面输出的区别
    list<int> ilst,ilst1,ilst2;

    for (list<int>::size_type index = 0; index != 4; ++index)
    {
        ilst.push_front(index);
    }

    copy(ilst.begin(),ilst.end(),front_inserter(ilst1));
    copy(ilst.begin(),ilst.end(),inserter(ilst2,ilst2.begin()));

    cout << "iList1: " << endl;
    for (list<int>::iterator iter = ilst1.begin(); iter != ilst1.end(); ++iter)
    {
        cout << *iter << '\t';
    }
    cout << endl << "iList2: " << endl;
    for (list<int>::iterator iter = ilst2.begin(); iter != ilst2.end(); ++iter)
    {
        cout << *iter << '\t';
    }
    cout << endl;

【小心地雷：】

    front_inserter的使用将导致元素以相反的次序出现在目标对象中！

//P349 习题11.14
void printList(const list<int> &iList)
{
    for (list<int>::const_iterator iter = iList.begin();iter != iList.end(); ++iter)
    {
        cout << *iter << '\t';
    }
    cout << endl;
}

int main()
{
    list<int> iList;
    list<int> iList1,iList2,iList3;

    for (list<int>::size_type i = 0;i != 10; ++i)
    {
        iList.push_back(i);
    }
    cout << "iList: " << endl;
    printList(iList);

    replace_copy(iList.begin(),iList.end(),front_inserter(iList1),0,100);
    cout << "iList1: " << endl;
    printList(iList1);

    replace_copy(iList.begin(),iList.end(),inserter(iList2,iList2.begin()),0,100);
    cout << "iList2:" << endl;
    printList(iList2);

    replace_copy(iList.begin(),iList.end(),back_inserter(iList3),0,100);
    cout << "iList3:" << endl;
    printList(iList3);
}

二、iostream迭代器

      虽然iostream类型不是容器，但是标准库同样提供了iostream对象上使用的迭代器：istream_iterator用于读取输入流，而ostream_iterator用于写输出流。这些迭代器将它们所对应的流视为特定类型的元素序列。使用流迭代器时，可以用泛型算法从流对象中读取数据或写数据到流对象中。

     流迭代器只定义了最基本的迭代器操作:自增、解引用和赋值。此外,可比较两个istream迭代器是否相等(或不等)。而ostream迭代器则不提供比较运算

1、流迭代器的定义

    流迭代器都是类模板:任何已定义输入操作符(>>操作符)的类型都可以定义stream_iterator。类似地,任何已定义输出操作符(<<操作符)的类型也可定义ostream_iterator。

    在创建流迭代器时,必须指定迭代器所读写的对象类型:

    istream_iterator<int> cin_it(cin);
    istream_iterator<int> end_of_stream;

    ofstream outfile;
    ostream_iterator<Sales_item> cout_it(outfile," ");

【注意：】

    ostream_iterator对象必须与特定的流绑定在一起。在创建istream_iterator时,可直接将它绑定到一个流上。另一种方法是在创建时不提供实参,则该迭代器指向超出末端位置。ostream_iterator不提供超出末端迭代器。

    在创建ostream_iterator对象时,可提供第二个(可选的)实参,指定将元素写入输出流时使用的分隔符。分隔符必须是C风格字符串。因为它是C风格字符串,所以必须以空字符结束;否则,其行为将是未定义的。

2、istream_iterator对象上的操作

    构造与流绑定在一起的istream_iterator对象时，将对迭代器定位，以便第一次对该迭代器进行解引用时即可从流中读取第一个值。

    vector<int> iVec;
    istream_iterator<int> in_iter(cin);
    istream_iterator<int> eof;

    while (in_iter != eof)
    {
        iVec.push_back(*in_iter++);
    }

    while循环从cin中读取 int型数据,并将读入的内容保存在iVec中。每次循环都检查in_iter是否为 eof。其中eof迭代器定义为空的istream_iterator对象,用作结束迭代器。绑在流上的迭代器在遇到文件结束或某个错误时（如输入的是字符）,将等于结束迭代器的值。

    //可以这样重写该<span class="wp_keywordlink" style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; background: transparent;"><a target=_blank href="http://www.xuebuyuan.com/" title="程序" target="_blank" style="text-decoration: none; color: rgb(1, 150, 227);">程序</a></span>
    istream_iterator<int> in_iter(cin);
    istream_iterator<int> eof;

    vector<int> iVec(in_iter,eof);

这里,用一对标记元素范围的迭代器构造vector对象。这些迭代器是istream_iterator对象,这就意味着这段范围的元素是通过读取所关联的流来获得的。

C++ Primer 学习笔记_42_STL实践与分析（16）–再谈迭代器【上】

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