1.STL的迭代器類型標識，和容器中的迭代器類型。

2.使用trait技術實現stl的advance功能。

3.迭代器trait中的其他類型定義。?

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1.STL的迭代器類型標識，和容器中的迭代器類型。

?熟悉的迭代器類型，輸入、輸出、前向、雙向、隨機。

c++標準程序庫分別提供專屬的卷標結構(tag struct)，一個空的結構體來標志具體是哪種類型迭代器。如下：

// ITERATOR STUFF (from <iterator>)// ITERATOR TAGS (from <iterator>) struct input_iterator_tag{ // identifying tag for input iterators };struct output_iterator_tag{ // identifying tag for output iterators };struct forward_iterator_tag: input_iterator_tag, output_iterator_tag{ // identifying tag for forward iterators 這些繼承關系有有效的IS-A };struct bidirectional_iterator_tag: forward_iterator_tag{ // identifying tag for bidirectional iterators };struct random_access_iterator_tag: bidirectional_iterator_tag{ // identifying tag for random-access iterators};

而在每個容器中，就使用上述的tag struct標識自自身迭代器的類型，大概的思路是下面的樣子，但真正源碼實現復雜多。

// vector 容器 隨機迭代器。list 容器 雙向迭代器。
template<...> class vector{ public: class iterator{ public: typedef random_access_iterator_tag iterator_category;
　　　　 // 類型定義： vector<T>::iterator::iterator_category 就是 random_access_iterator_tag
　　　　 // 即類型里面還有一個類型， 而這個類型僅僅是用來標識 這個類是屬于哪個類型的。 }; };template<...> class list{ public: class iterator{ public: typedef bidirectional_iterator_tag iterator_category; }; };

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2.使用trait技術實現stl的advance功能。

STL標準模版庫=｛容器templates，迭代器templates（關聯容器 和 算法），算法templates，工具性template如advance｝。這里選擇迭代器模版和Advance的實現來講解trait技術。

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先看看advance的用法：

// advance 函數簽名
std::advance template <class Iterator, class Distance>void advance (Iterator& it, Distance n); // advance example #include <iostream> // std::cout #include <iterator> // std::advance #include <list> // std::listint main () {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';return 0; }

advance內部操作時候，需要知道advance的迭代器類型，看有哪些可用操作，比如隨機訪問器可以直接+= -=操作，前向僅支持++，輸入輸出均不支持，例子中的list屬于雙向，支持++，--。

所以在advance內部需要在取得某種類型信息，即迭代器的類型，進行不同的實現。

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如何取得類型信息呢，在1中其實我們已經定義了迭代器的類型，可以通過 ”容器類型::iterator::iterator_category“來獲取類型信息。

但如果要支持內置類型，比如指針是一種隨機迭代器類型，那么類型信息就不能放在類型內了，意味著類型內的嵌套類的方式不能工作，所以類型的信息必須位于類型自身之外。

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trait標準技術是把它放進一個template，并進行一個偏特化版本，來實現迭代器所屬類型trait。trait特性的意思 就有有關迭代器的相關特性。

// 即再封裝一層，如果是用戶自定義的，就直接獲取內部定義的迭代器類型 // 如果是內置類型，就直接給設定成他所屬的迭代器類型，用模版偏特化 // iterator_traits template<typename IterT> struct iterator_traits{ typedef typename IterT::iterator_category iterator_category; // 注意: 這里typename關鍵字 指示編譯器解析 IterT::iterator_category 為一個類型 ... };template<typename IterT> //template 偏特化，針對內置指針 struct iterator_traits<IterT*>{ typedef random_access_iterator_tag iterator_category; };

template<typename IterT> struct iterator_traits<const IterT*>{ typedef random_access_iterator_tag iterator_category; }; ?

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在advance的用法中，就可以使用?iterator_traits 類來判斷是什么類型

// advance運行時確定使用哪種迭代器類型版本
template<typename IterT, typename DistT> void advance(IterT& iter, DistT d) { if (typeid(typename std::iterator_traits<IterT>::iterator_category) == typeid(std::random_access_iterator_tag)) { iter += d;} else if(前向迭代器類型){ if (d < 0){throw std::out_of_range("Negative distance");} while (d--) ++iter; }else if(等等其他類型)... }

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使用重載函數的機制，在編譯器就確定調用哪個迭代器類型的advance，以提高運行時效率。

// advance編譯器確定使用哪種迭代器類型版本 template<typename IterT, typename DistT> void advance(IterT& iter, DistT d) { doAdvance(iter, d, typename std::iterator_traits<IterT>::iterator_category()); } // 比如 雙向迭代器的函數 。重載doAdvance，實現不同的迭代器類型的具體操作。 // 可以看到迭代器類型僅僅是個重載的作用,使得重載機制得以運行，都不需要變量名。 void doAdvance(IterT& iter, DistT d, std::bidirectional_iterator_tag) { if (d >= 0) {while (d--) ++iter;} else {while(d++) --iter;} }

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3.迭代器trait中的其他類型定義

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template<class IterT> struct iterator_traits{typedef typename IterT::iterator_category iterator_category;　　// 迭代器的類型所屬typedef typename IterT::value_type value_type; 　　　　　　　　 // 迭代器所指對象的類型typedef typename IterT::difference_type difference_type;　　　　 // 迭代器之間的距離 typedef typename IterT::pointer pointer;　　　　　　　　　　　　　　// 迭代器所指內容的地址typedef typename IterT::reference reference;　　　　　　　　　　　 // 迭代器所指之內容 };template<typename IterT> //template 偏特化，針對內置指針 struct iterator_traits<IterT*>{ typedef random_access_iterator_tag iterator_category; typedef IterT value_type; typedef ptrdiff_t difference_type ;
typedef IterT* pointer ; typedef IterT& reference ; };

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另外，STL提供了一個 iterator類，如果每個新設計的迭代器都繼承他，可保證符合STL所需的規范。

// TEMPLATE CLASS iterator template<class _Category,class _Ty,class _Diff = ptrdiff_t,class _Pointer = _Ty *,class _Reference = _Ty&>struct iterator{ // base type for iterator classes typedef _Category iterator_category;typedef _Ty value_type;typedef _Diff difference_type;typedef _Pointer pointer;typedef _Reference reference;};

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整理自 effective C++ 條款 47：使用traits classes表現類型信息

轉載于:https://www.cnblogs.com/fulina/p/7058288.html

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用traits技术表现迭代器类型 iterator_category的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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