反向迭代器------封装的力量-编程知识

反向迭代器------封装的力量

一、list封装中模板参数Ref和Ptr的理解

二、反向迭代器的实现

一、list封装中模板参数Ref和Ptr的理解

对于反向迭代器，是我们在前面STL模拟实现中留下的一个问题。在之前的文章中，我们极大程度上的利用了模板，从而减少了许多的代码，如今我们的反向迭代器也是利用了封装+模板的思想，将正向迭代器包装成为了通用的反向迭代器。

首先我们来看看之前list模拟实现的代码

namespace hmy
{template<class T>struct list_node{T _data;list_node<T>* _next;list_node<T>* _prev;list_node(const T& x = T()):_data(x), _next(nullptr), _prev(nullptr){}};// T T& T*// T cosnt T& const T*template<class T, class Ref, class Ptr>struct __list_iterator{typedef list_node<T> Node;typedef __list_iterator<T, Ref, Ptr> self;Node* _node;__list_iterator(Node* node):_node(node){}self& operator++(){_node = _node->_next;return *this;}self& operator--(){_node = _node->_prev;return *this;}self operator++(int){self tmp(*this);_node = _node->_next;return tmp;}self operator--(int){self tmp(*this);_node = _node->_prev;return tmp;}Ref operator*(){return _node->_data;}Ptr operator->(){return &_node->_data;}bool operator!=(const self& s){return _node != s._node;}bool operator==(const self& s){return _node == s._node;}};template<class T>class list{typedef list_node<T> Node;public:typedef __list_iterator<T, T&, T*> iterator;typedef __list_iterator<T, const T&, const T*> const_iterator;const_iterator begin() const{return const_iterator(_head->_next);}const_iterator end() const{return const_iterator(_head);}//这里是传值返回，是一个临时对象，而临时对象具有常性，在以后的使用中不能--，需要写成-1等iterator begin(){return iterator(_head->_next);//return _head->_next;}iterator end(){return iterator(_head);//return _head;}void empty_init(){_head = new Node;_head->_next = _head;_head->_prev = _head;_size = 0;}list(){empty_init();}// lt2(lt1)list(const list<T>& lt){empty_init();for (auto e : lt){push_back(e);}}// lt3 = lt1/*list<int>& operator=(const list<int>& lt){if (this != &lt){clear();for (auto e : lt){push_back(e);}}return *this;}*/void swap(list<T>& lt){std::swap(_head, lt._head);std::swap(_size, lt._size);}// lt3 = lt1list<int>& operator=(list<int> lt){swap(lt);return *this;}~list(){clear();delete _head;_head = nullptr;}void clear(){iterator it = begin();while (it != end()){it = erase(it);}}void push_back(const T& x){insert(end(), x);}void push_front(const T& x){insert(begin(), x);}void pop_front(){erase(begin());}void pop_back(){erase(--end());}iterator insert(iterator pos, const T& x){Node* cur = pos._node;Node* newnode = new Node(x);Node* prev = cur->_prev;// prev newnode curprev->_next = newnode;newnode->_prev = prev;newnode->_next = cur;cur->_prev = newnode;++_size;return iterator(newnode);}iterator erase(iterator pos){Node* cur = pos._node;Node* prev = cur->_prev;Node* next = cur->_next;delete cur;prev->_next = next;next->_prev = prev;--_size;return iterator(next);}size_t size(){return _size;}private:Node* _head;size_t _size;};}

之前我们的list模拟实现利用了list_node和__list_iterator以及list这三个类互相封装来实现代码，其中list_node是链表的节点结构体；__list_iterator是链表的迭代器的结构体；list是封装他们两个结构体的类，这样就构成了list的框架。其中list_node只需要封装节点的关键信息：数据和前后指针；__list_iterator则只需要封装迭代器的成员和相关函数（例如++和--还有*解引用等）。而他们的融合则产生了化学一般的反应----------各个类各司其职，结构分明的组成了一个更加完善更加方便的类----list。而list只需要做的就是把对外的成员函数写出即可（比如begin/end/构造/插入和删除等），至于其他底层的实现则交给了__list_iterator和list_node。这就是封装的力量！

关于模板参数Ref和Ptr的补充讲解：

在实例化对象list1的时候就已经明确了他是const对象还是普通对象，然后在调用成员函数的时候，编译器会根据它的类型来确定是调用const修饰的成员函数还是调用普通函数，不论调用的是const修饰的函数还是普通函数，都会先走迭代器的构造函数这一关，（因为他们都是__list_iterator<T, Ref, Ptr>的特殊形式，所以走的都是同一个构造函数）他们在这里将_node赋值为了传入的node值，但是在这里他们已经确定了Ref和Ptr的区别，const_iterator传入的参数是T/const T&/const T*于是这里的Ref和Ptr就分别是const T&和const T*，所以他们在后续的使用中也会产生截然不同的效果