C++/C++11中的使用__C++

<iterator>是C++標準程式庫中的一個標頭檔，定義了C++ STL標準中的一些迭代器模板類，這些類都是以std::iterator為基類派生出來的。迭代器提供對集合(容器)元素的操作能力。迭代器提供的基本操作就是訪問和遍曆。迭代器類比了C++中的指標，可以有++運算，用*(解引用算符，deference)或->算符來訪問容器中的元素。容器中元素如果改變了所用記憶體，也不影響綁定的迭代器指向正確的位置。因此，迭代器實際上更像是控制代碼(handler)。迭代器允許C++程式以統一的方式處理不同的資料結構。迭代器充當容器和通用演算法之間的中介。而不是對特定資料類型進行操作，演算法被定義為在一個迭代器類型指定的範圍內運行。任何滿足迭代器要求的資料結構都可以通過演算法進行操作。

STL的迭代器實現了設計模式中的”迭代器模式”，即順序訪問一個彙總中的元素，又不暴露彙總的實現細節。

迭代器支援以不同方法遍曆彙總類型。例如，對一顆樹資料類型，可以有前序、中序、後序遍曆的迭代器。同一個彙總類型的對象上，可以同時有多個迭代器，各自保持不同的遍曆狀態。在不同的彙總類型上實現的迭代器具有標準的對外介面，這給STL中的演算法使用迭代器提供了可能。

一共支援五種迭代器：輸入迭代器(*iter解引用後只能用作右值)、輸出迭代器(*iter解引用後只能用作左值)、前向迭代器(具有輸入迭代器、輸出迭代器的所有功能，且可以反覆遍曆操作，支援對同一個元素的多次讀寫)、雙向迭代器(是在前向迭代器的基礎上，多了單步向後遍曆的能力)、隨機訪問迭代器(在雙向迭代器基礎上，具有直接存取各資料元素的能力。隨機迭代器增加了”迭代器算術運算”)。

std::input_iterator_tag：空類，標識一個迭代器的類別為輸入迭代器。

std::output_iterator_tag：空類，標識一個迭代器的類別為輸出迭代器。

std::forward_iterator_tag：空類，標識一個迭代器的類別為前向迭代器。

std::bidirectional_iterator_tag：空類，標識一個迭代器的類別為雙向迭代器。

std::random_access_iterator_tag：空類，標識一個迭代器的類別為隨機迭代器。

下面是從其它文章中copy的<iterator>測試代碼，詳細內容介紹可以參考對應的reference：

#include "iterator.hpp"#include <iterator>#include <iostream>#include <typeinfo>#include <list>#include <vector>#include <algorithm>#include <deque>#include <string>// reference: http://www.cplusplus.com/reference/iterator/namespace iterator_ {///////////////////////////////////////////////////class MyIterator : public std::iterator<std::input_iterator_tag, int>{public:MyIterator(int* x) :p(x) {}MyIterator(const MyIterator& mit) : p(mit.p) {}MyIterator& operator++() { ++p; return *this; }MyIterator operator++(int) { MyIterator tmp(*this); operator++(); return tmp; }bool operator==(const MyIterator& rhs) const { return p == rhs.p; }bool operator!=(const MyIterator& rhs) const { return p != rhs.p; }int& operator*() { return *p; }private:int* p;};int test_iterator_1(){// std::iterator: 迭代器基類int numbers[] = { 10, 20, 30, 40, 50 };MyIterator from(numbers);MyIterator until(numbers + 5);for (MyIterator it = from; it != until; it++)std::cout << *it << ' ';std::cout << '\n';return 0;}/////////////////////////////////////////////////int test_iterator_2(){// std::iterator_traits: 定義迭代器屬性typedef std::iterator_traits<int*> traits;if (typeid(traits::iterator_category) == typeid(std::random_access_iterator_tag))std::cout << "int* is a random-access iterator" << std::endl;;return 0;}///////////////////////////////////////////////int test_iterator_3(){// std::advance: 將迭代器推進到n個元素位置，可以是負值std::list<int> mylist;for (int i = 0; i<10; i++) mylist.push_back(i * 10);std::list<int>::iterator it = mylist.begin();std::advance(it, 5);std::cout << "The sixth element in mylist is: " << *it << '\n'; // 50return 0;}////////////////////////////////////////////////////////int test_iterator_4(){// std::back_inserter: 構造一個在x的末尾插入新元素的後插入迭代器std::vector<int> foo, bar;for (int i = 1; i <= 5; i++) {foo.push_back(i); bar.push_back(i * 10);}std::copy(bar.begin(), bar.end(), std::back_inserter(foo));std::cout << "foo contains:";for (std::vector<int>::iterator it = foo.begin(); it != foo.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50std::cout << '\n';return 0;}//////////////////////////////////////////////////////int test_iterator_5(){// std::begin: 返回指向序列中第一個元素的迭代器// std::end: 返回指向序列中過去的最後一個元素的迭代器int foo[] = { 10, 20, 30, 40, 50 };std::vector<int> bar;// iterate foo: inserting into barfor (auto it = std::begin(foo); it != std::end(foo); ++it)bar.push_back(*it);// iterate bar: print contents:std::cout << "bar contains:";for (auto it = std::begin(bar); it != std::end(bar); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 10 20 30 40 50std::cout << '\n';return 0;}//////////////////////////////////////////int test_iterator_6(){// std::distance: 計算first和last之間的元素數量std::list<int> mylist;for (int i = 0; i<10; i++) mylist.push_back(i * 10);std::list<int>::iterator first = mylist.begin();std::list<int>::iterator last = mylist.end();std::cout << "The distance is: " << std::distance(first, last) << '\n'; // 10return 0;}////////////////////////////////////////int test_iterator_7(){// std::front_inserter: 構造一個前插入迭代器，在x的開頭插入新元素std::deque<int> foo, bar;for (int i = 1; i <= 5; i++) {foo.push_back(i); bar.push_back(i * 10);}std::copy(bar.begin(), bar.end(), std::front_inserter(foo));std::cout << "foo contains:";for (std::deque<int>::iterator it = foo.begin(); it != foo.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 50 40 30 20 10 1 2 3 4 5std::cout << '\n';return 0;}//////////////////////////////////////////////////int test_iterator_8(){// std::inserter: 構造一個插入迭代器，從指向的位置開始，在連續的位置中插入新元素xstd::list<int> foo, bar;for (int i = 1; i <= 5; i++) {foo.push_back(i); bar.push_back(i * 10);}std::list<int>::iterator it = foo.begin();std::advance(it, 3);std::copy(bar.begin(), bar.end(), std::inserter(foo, it));std::cout << "foo contains:";for (std::list<int>::iterator it = foo.begin(); it != foo.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 1 2 3 10 20 30 40 50 4 5std::cout << '\n';return 0;}////////////////////////////////////////////////////int test_iterator_9(){// std::make_move_iterator: 從it構造一個move_iterator對象std::vector<std::string> foo(3);std::vector<std::string> bar{ "one", "two", "three" };std::copy(std::make_move_iterator(bar.begin()), std::make_move_iterator(bar.end()), foo.begin());// bar now contains unspecified values; clear it:bar.clear();std::cout << "foo:";for (std::string& x : foo) std::cout << ' ' << x; // one two threestd::cout << '\n';return 0;}//////////////////////////////////////////////int test_iterator_10(){// std::next: 擷取下一個元素的迭代器std::list<int> mylist;for (int i = 0; i<10; i++) mylist.push_back(i * 10);std::cout << "mylist:";std::for_each(mylist.begin(), std::next(mylist.begin(), 5), [](int x) {std::cout << ' ' << x; }); // 0 10 20 30 40 50std::cout << '\n';return 0;}//////////////////////////////////////int test_iterator_11(){// std::prev: 擷取前一個元素的迭代器std::list<int> mylist;for (int i = 0; i<10; i++) mylist.push_back(i * 10);std::cout << "The last element is " << *std::prev(mylist.end()) << '\n'; // 90return 0;}////////////////////////////////////////int test_iterator_12(){// std::back_insert_iterator: 在容器末尾插入元素的迭代器std::vector<int> foo, bar;for (int i = 1; i <= 5; i++) {foo.push_back(i); bar.push_back(i * 10);}std::back_insert_iterator< std::vector<int> > back_it(foo);std::copy(bar.begin(), bar.end(), back_it);std::cout << "foo:";for (std::vector<int>::iterator it = foo.begin(); it != foo.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 std::cout << '\n';return 0;}///////////////////////////////////////////////int test_iterator_13(){// std::front_insert_iterator: 在容器開頭插入元素的迭代器std::deque<int> foo, bar;for (int i = 1; i <= 5; i++) {foo.push_back(i); bar.push_back(i * 10);}std::front_insert_iterator< std::deque<int> > front_it(foo);std::copy(bar.begin(), bar.end(), front_it);std::cout << "foo:";for (std::deque<int>::iterator it = foo.begin(); it != foo.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 50 40 30 20 10 1 2 3 4 5std::cout << '\n';return 0;}//////////////////////////////////////////////int test_iterator_14(){// std::insert_iterator: 插入迭代器std::list<int> foo, bar;for (int i = 1; i <= 5; i++) {foo.push_back(i); bar.push_back(i * 10);}std::list<int>::iterator it = foo.begin();std::advance(it, 3);std::insert_iterator< std::list<int> > insert_it(foo, it);std::copy(bar.begin(), bar.end(), insert_it);std::cout << "foo:";for (std::list<int>::iterator it = foo.begin(); it != foo.end(); ++it)std::cout << ' ' << *it; // 1 2 3 10 20 30 40 50 4 5std::cout << '\n';return 0;}///////////////////////////////////////////////////////int test_iterator_15(){// std::istreambuf_iterator: 輸入資料流緩衝迭代器std::istreambuf_iterator<char> eos;                    // end-of-range iteratorstd::istreambuf_iterator<char> iit(std::cin.rdbuf()); // stdin iteratorstd::string mystring;std::cout << "Please, enter your name: ";while (iit != eos && *iit != '\n') mystring += *iit++;std::cout << "Your name is " << mystring << ".\n";return 0;}///////////////////////////////////////////////////int test_iterator_16(){// std::istream_iterator: 從輸入資料流讀取連續元素的輸入迭代器double value1, value2;std::cout << "Please, insert two values: ";std::istream_iterator<double> eos;              // end-of-stream iteratorstd::istream_iterator<double> iit(std::cin);   // stdin iteratorif (iit != eos) value1 = *iit;++iit;if (iit != eos) value2 = *iit;std::cout << value1 << "*" << value2 << "=" << (value1*value2) << '\n';return 0;}///////////////////////////////////////////////////////int test_iterator_17(){// std::move_iterator: 用於解引用(Dereference)到一個右值引用(Rvalue reference)的迭代器std::vector<std::string> foo(3);std::vector<std::string> bar{ "one", "two", "three" };typedef std::vector<std::string>::iterator Iter;std::copy(std::move_iterator<Iter>(bar.begin()), std::move_iterator<Iter>(bar.end()), foo.begin());// bar now contains unspecified values; clear it:bar.clear();std::cout << "foo:";for (std::string& x : foo) std::cout << ' ' << x; // one two threestd::cout << '\n';return 0;}///////////////////////////////////////////////////////int test_iterator_18(){// std::ostreambuf_iterator: 輸出資料流緩衝迭代器std::string mystring("Some text here...\n");std::ostreambuf_iterator<char> out_it(std::cout); // stdout iteratorstd::copy(mystring.begin(), mystring.end(), out_it); // Some text here...return 0;}/////////////////////////////////////////int test_iterator_19(){// std::ostream_iterator: 順序寫入輸出資料流的輸出迭代器std::vector<int> myvector;for (int i = 1; i<10; ++i) myvector.push_back(i * 10);std::ostream_iterator<int> out_it(std::cout, ", ");std::copy(myvector.begin(), myvector.end(), out_it); // 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, return 0;}///////////////////////////////////////////int test_iterator_20(){// std::reverse_iterator: 反向迭代器std::vector<int> myvector;for (int i = 0; i<10; i++) myvector.push_back(i);typedef std::vector<int>::iterator iter_type;      // ? 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ?iter_type from(myvector.begin());                     //   ^      //         ------>iter_type until(myvector.end());                      //                       ^      //std::reverse_iterator<iter_type> rev_until(from);     // ^      //         <------std::reverse_iterator<iter_type> rev_from(until);     //                     ^std::cout << "myvector:";while (rev_from != rev_until)std::cout << ' ' << *rev_from++; // 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0std::cout << '\n';return 0;}} // namespace iterator_

GitHub： https://github.com/fengbingchun/Messy_Test