怎样给自定义的类实现一个迭代器?解决方法

怎样给自定义的类实现一个迭代器?
类似vector <typename> ::iterator   的

哪里能找到文章,或者直接教我吧:)

------解决方案--------------------
STL中迭代器的实现

junguo



最近在看候捷先生的《STL源码剖析》,侯先生写的挺好的。但我读起来总感觉有些拗,理解起来有些费劲,可能他看问题的观点和我不一样造成的。开始的时候总是不太理解,后来理顺了自己的思路,发现有些东西其实并不难。在此把我对迭代器的理解整理一下,也是帮助自己消化一下,因为我发现不动手,很多东西容易遗忘。
文章里提供的一些例子程序是在Dev-C++ 4.9.9.0中编译的,该版编译器使用的是GNU C++ 3.3.1版本的类库,该代码在其它版本上以及其它编译器中可能无法通过。3.3.1版本中的STL改进了一些内容,例如安全检查一类的东西,虽说使用上更保险。但也增加了理解的困难,所以我在源代码的摘取上参考了侯先生网站上提供的sgi-stl-2.91.57版本的内容,GUN的3.3.1其实也是在sgi-stl版本的基础上改进的。源代码可以在Dev-C++的安装目录的include/c++/3.3.1下找到,多是以stl_开头的(如 list的实现文件是stl_list.h)。
STL中为我们提供的最重要的两个内容是容器(vector,list等)和一系列的算法。在这些算法中有许多需要遍历容器中的所有元素,如 search,sort等算法。STL的设计者希望将算法和容器分离开来,一个算法可以帮不同的容器实现功能。为此目的,STL应用到了《设计模式》中提到的迭代器模式。
《设计模式》中将迭代器模式定义为:提供一种方法,使之能依序遍历容器中的每个元素,而不需要暴露容器内部的信息。在面向对象的设计里,实现迭代器,我们会为所有的迭代器提供一个统一的接口,然后更个容器的迭代器继承这个接口,然后在使用处通过接口来实现对不同迭代器的调用。但STL是采用泛型思维,利用摸版来实现的类库,所以它的迭代器的实现和面向对象稍有不同,但原理类似。在此将通过例子来具体看看STL中迭代器的实现。
我们先来看看find()函数的实现:



//摘自stl_algo.h
template <typename _InputIter, typename _Tp>
inline _InputIter
find(_InputIter __first, _InputIter __last,
const _Tp& __val,
input_iterator_tag)
{
while (__first != __last && !(*__first == __val))
++__first;
return __first;
}

find()函数的功能是在一个容器中查找一个元素,需要遍历两个迭代器对象_first和_last所在的区间。在此我们看到它对区间的遍历是通过++ __first来实现的。也就是说迭代器需要重载++运算符来实现对容器的遍历。来具体看看vector和list中的迭代器实现。
我们知道vector中的元素是连续存放的,类似于数组,在数组中可以通过指针很容易的实现对数组的遍历,在vector中也一样,并不需要提供给它专门的迭代器类,通过指针就可以实现迭代器的功能。看看例子:

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

template <typename _InputIter, typename _Tp>
inline _InputIter
myfind(_InputIter __first, _InputIter __last,
const _Tp& __val)
{
while (__first != __last && !(*__first == __val))
++__first;
return __first;
}

int main()
{
vector <int> vec;

for( int i = 0; i < 10 ; i ++ )
vec.push_back(i);

int *p0 = &vec[0];
int *p1 = &vec[10];

int *p2 = myfind(p0,p1,6);

if ( p2 != &vec[10])
cout < < *p2 < < endl;

system( "pause ");
return 0;
}

例子中,我对find做了改动,改成了myfind,这是因为3.3.1的源代码中加入了traits技巧(在VC中我们是可以直接用find的),稍后我们将讲到该问题。但这里可以看到,通过指针就可以实现对vector的遍历。一般我们对迭代器的使用是如下的方式:
vector <int> ::iterator it;
这里需要借助vector来定义迭代器,这里主要是为容器的使用提供一种统一的方式。因为list容器不能通过指针来实现遍历,它们需要实现自己的迭代器。我们来看看在vector中对于iterator的实现:

template <typename T,class Alloc = alloc >
class vector
{
public:
typedef T value_type;
typedef value_type* iterator;

...
};
在此可以看到iterator在vector中也只是简单的被定义成了我们传入的类型参数T的指针(在3.3.1的代码中与这里的代码并不一样,还是traits的原因)。我们使用迭代器的一般方式是如下:
find(vec.begin(),vec.end,6);
再简单看看begin和end函数的实现:
template <typename T,class Alloc = alloc >
class vector
{
proteted:
iterator start;
iterator finist;
public:
iterator begin(){return start;}
iterator end(){return end;}
...
};
这里可以看到,只是为vector设置一个头指针和尾指针,然后通过begin和end来得到这两个指针。
list就不可以直接通过指针来实现迭代器了,因为它里面的元素是不连续的。需要我们自己去实现,我们先把list的定义抽出来看看。
template <class _Tp >
struct _List_node {
_List_node < _Tp> * _M_next;
_List_node < _Tp> * _M_prev;
_Tp _M_data;
};
template <class _Tp, class Alloc = alloc>
class list {
protected:
_List_nod <_Tp> e* node;