• C++ 中的插入迭代器以及其迭代器适配器


    C++ 中有三类迭代器,分别是插入迭代器(inserter),反向迭代器(reverse_iterator)和流迭代器.

    这里(vs2003为例)介绍插入迭代器,插入迭代器分别是std::inserter_iterator,std::back_inserter_iterator,std::front_inserter_iterator 三类,对应的迭代器适配器应该是

    std::inserter,std::back_inserter,std::front_inserter 。

    1. std::inserter_iterator(std::inserter)

      // TEMPLATE FUNCTION inserter
    template<class _Container,
     class _Iter> inline
     insert_iterator<_Container> inserter(_Container& _Cont, _Iter _Where)
     { // return insert_iterator
     return (std::insert_iterator<_Container>(_Cont, _Where));
     }
    这是是正常的插入迭代器适配器的实现,我们看到函数需要指定容器类型和容器的开始指针(从那个位置开始插入)返回了一个按容器和容器迭代器位置构造出来的迭代器。我们以一个调用例子来说明这个。

    std::vector<std::string> v1,v2;
     std::copy(v1.begin(),v1.end(),std::inserter(v2,v2.begin()));

    这里表示需要把v1的所有元素插入到v2里面。调用的时序是先构造一个std::inserter 的实例A(命名为A),然后通过 std::copy 里面的循环,不断的调用适配器A的赋值运算符号,将v1 里面的元素赋值给v2。我们来看 std::insert_iterator 的实现,

    template<class _Container>
     class insert_iterator
      : public _Outit
     { // wrap inserts into container as output iterator
    public:
     typedef _Container container_type;
     typedef typename _Container::reference reference;

     insert_iterator(_Container& _Cont, typename _Container::iterator _Where)
      : container(&_Cont), iter(_Where)
      { // construct with container and iterator
      }

     insert_iterator<_Container>& operator=(
      typename _Container::const_reference _Val)
      { // insert into container and increment stored iterator
      iter = container->insert(iter, _Val);
      ++iter;
      return (*this);

      }

    //...省略了insert_iterator其他的函数

    看到

    insert_iterator<_Container>& operator=(
      typename _Container::const_reference _Val)
      { // insert into container and increment stored iterator
      iter = container->insert(iter, _Val);
      ++iter;
      return (*this);
      }

    这里通过传入容器和容器的迭代器,先构造了实例,赋值运算符实际是调用了容器的 container->insert 方法,所以,这里必须需要容器有insert 方法。幸好,几乎所有容器都有insert 方法,所以这个是通用的迭代器。这个insert 方法还必须类似这样声明:

    iterator insert(iterator _Where, const _Ty& _Val);

    返回一个迭代器,传入位置和值。  

    2. std::back_inserter_iterator(std::back_inserter)

    顾名思义,back_inserter就是在容器的后面插入,实际 back_inserter 的实现和 inserter 基本一样,因为是指定在最后面插入,所以不需要指定插入容易的开始迭代器;

    template<class _Container> inline
     back_insert_iterator<_Container> back_inserter(_Container& _Cont)
     { // return a back_insert_iterator
     return (std::back_insert_iterator<_Container>(_Cont));
     }

    我们来看  std::back_insert_iterator 的实现,

       // TEMPLATE CLASS back_insert_iterator
    template<class _Container>
     class back_insert_iterator
      : public _Outit
     { // wrap pushes to back of container as output iterator
    public:
     typedef _Container container_type;
     typedef typename _Container::reference reference;

     explicit back_insert_iterator(_Container& _Cont)
      : container(&_Cont)
      { // construct with container
      }

     back_insert_iterator<_Container>& operator=(
      typename _Container::const_reference _Val)
      { // push value into container
      container->push_back(_Val);
      return (*this);
      }

    //...省略了back_insert_iterator其他的函数

    看到

     back_insert_iterator<_Container>& operator=(
      typename _Container::const_reference _Val)
      { // push value into container
      container->push_back(_Val);
      return (*this);
      }

    我们同样通过一个调用来看,

     std::vector<std::string> v1,v2;

    std::copy(v1.begin(),v1.end(),std::back_inserter(v2));

    这里通过传入容器,先构造了实例,赋值运算符实际是调用了容器的 container->push_back 方法,所以,这里必须需要容器有push_back 方法,所以这个对关联容器 std::map,std::muitlmap 就无效了。

    3. std::front_inserter_iterator(std::front_inserter)

    顾名思义,front_inserter 就是在容器的前面插入,实际 front_inserter 的实现和 back_inserter 基本一样,因为是指定在最前面插入,所以不需要指定插入容易的开始迭代器;
    // TEMPLATE FUNCTION front_inserter
    template<class _Container> inline
     front_insert_iterator<_Container> front_inserter(_Container& _Cont)
     { // return front_insert_iterator
     return (std::front_insert_iterator<_Container>(_Cont));
     }

    我们来看  std::front_insert_iterator 的实现,
      // TEMPLATE CLASS front_insert_iterator
    template<class _Container>
     class front_insert_iterator
      : public _Outit
     { // wrap pushes to front of container as output iterator
    public:
     typedef _Container container_type;
     typedef typename _Container::reference reference;

     explicit front_insert_iterator(_Container& _Cont)
      : container(&_Cont)
      { // construct with container
      }

     front_insert_iterator<_Container>& operator=(
      typename _Container::const_reference _Val)
      { // push value into container
      container->push_front(_Val);
      return (*this);
      }

    //...省略了front_insert_iterator其他的函数

    看到
     front_insert_iterator<_Container>& operator=(
      typename _Container::const_reference _Val)
      { // push value into container
      container->push_front(_Val);
      return (*this);
      }

     我们同样通过一个调用来看,
     std::vector<std::string> v1,v2;
    std::list<std::string> list_1,list_2;
    std::copy(v1.begin(),v1.end(),std::front_inserter(list_2));
    这里通过传入容器,先构造了实例,赋值运算符实际是调用了容器的 container->push_front 方法,所以,这里就要求容器必须有 push_front 方法,所以这个对关联容器 std::map,std::muitlmap,std::vector 都无效了,
    这个对于std::deque,std::queue,std::list 这类有先后顺序的比较有效了。

    1.4. 总结

    总体来说,三类迭代器都是一个输出迭代器,因为他们都继存了 _Outit 输出迭代器。各种对应不同的容器实现,三个迭代器都是利用了operator=() 这个赋值运算符号来实现插入,通过operator*()来取出值。

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