自定义一个简单的迭代器(line_iterator)

来源:岁月联盟 编辑:猪蛋儿 时间:2011-12-19

STL是容器、迭代器、算法三位一体的好东西,使用STL编写的程序看起来非常简洁。比如从cin输入若干字符串,每一字符串占一行,然后将这些字符串按字典序排序并输出到cout中,相关的代码如下所示:
/* 迭代器的使用
 * created: ume
 * date: 2011-12-17
 *
 */ 
#include<iostream> 
#include<vector> 
#include<string> 
#include<iterator> 
#include<algorithm> 
using namespace std; 
int main() 

    vector<string> v; 
    string temp; 
    while(getline(cin,temp)) 
    { 
        v.push_back(temp); 
    } 
    sort(v.begin(),v.end()); 
    copy(v.begin(),v.end(),ostream_iterator<string>(cout," ")); 
    system("pause"); 
    return 0; 

包含的头文件非常:
主函数中用到cin/cout以及getline,因此必须包含iostream;
主函数中用到vector<string>,因此必须包含vector和string;
主函数中用到ostream_iterator,因此必须包含iterator;
主函数还调用了sort和copy函数,因此必须包含algorithm。
除了iostream外,其它头文件都是STL头文件。vector和string是容器,iterator是迭代器,algorithm是算法。
编译运行此程序,结果如下所示:
you 
are 
the 
apple 
of 
my 
eye 
^Z 
apple are eye my of the you 请按任意键继续. . . 
如果想倒过来排,只要在把sort(v.begin(),v.end())改写成sort(v.begin(),sort.end(),greater<string>())即可。
现在我们提出一个稍微高一点的要求,上面的程序不是将cout包装到迭代器里了吗,能不能将cin也包装到迭代器里面呢?当然是可以,我们定义一个类来实现:
/* line_iterator.h
 * created: ume
 * date: 2011-12-17
 *
 */ 
class line_iterator 

    istream* in; 
    string line; 
    bool is_valid; 
    void read() 
    { 
        if(*in) 
            getline(*in,line); 
        is_valid = (*in) ? true : false; 
    } 
 
public: 
    typedef input_iterator_tag iterator_category; 
    typedef string value_type; 
    typedef ptrdiff_t difference_type; 
    typedef const string* pointer; 
    typedef const string& reference; 
 
    reference operator*() 
    { 
        return line; 
    } 
    pointer operator->() 
    { 
        return &line; 
    } 
    line_iterator():in(&cin),is_valid(false) 
    { 
    } 
    line_iterator(istream& s):in(&s) 
    { 
        read(); 
    } 
    line_iterator operator++() 
    { 
        read(); 
        return *this; 
    } 
    line_iterator operator++(int) 
    { 
        line_iterator temp = *this; 
        read(); 
        return temp; 
    } 
    bool operator==(const line_iterator& rhs) 
    { 
        if(in == rhs.in && is_valid == rhs.is_valid) 
            return true; 
        if(is_valid == false && rhs.is_valid == false) 
            return true; 
        return false; 
    } 
    bool operator!= (const line_iterator& rhs) 
    { 
        return !(*this == rhs); 
    } 
}; 
代码比较长,看似很复杂,在解释它之前先看看它怎么使用:
/* 迭代器的使用 版本2
 * created: ume
 * date: 2011-12-17
 *
 */ 
#include<iostream> 
#include<vector> 
#include<string> 
#include<iterator> 
#include<algorithm> 
using namespace std; 
#include"line_iterator.h" 
int main() 

    line_iterator iter(cin); 
    line_iterator end_of_file; 
    vector<string> v(iter,end_of_file); 
    sort(v.begin(),v.end()); 
    copy(v.begin(),v.end(),ostream_iterator<string>(cout," ")); 
    system("pause"); 
    return 0; 

毫不意外,运行这个新版的程序,结果与旧程序是一样的。比较起来,新版的程序中看不到明显地输入语句。显然这是我们自定义的line_iterator带来的妙处。
新程序中的输入是在哪里实现的呢?请看vector<string> v(iter,end_of_file),用迭代器区间来构造vector,在这个构造方法内部隐含的一定有一个while循环,就是将字符串从iter开始到end_of_file一个接一个的拷贝到vector v中。必然的,它将调用line_iterator的operator++、operator!=等操作符方法。而end_of_file看起来不跟任何变量相关,但是回头看line_iterator的无参构造方法,你会发现它实际上还是跟标准输入cin挂上了钩。所以,在判断有没有到达输入的尾端时,将比较is_valid标记。
line_iterator定义内部的其它成员同样不可或缺,那些看似没用的typedef,实际在于vector以及sort、copy等联合工作的时候被频繁使用到。想要搞懂它们就需要对iterator进行更深一步的学习了。

摘自 ume's blog - Hope is a good thing
 

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