自定义一个简单的迭代器(line_iterator)
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