迭代器 反向迭代器

2021-07-09 15:38:37 字數 3738 閱讀 2336

c++ primer (中文版第四版)第273頁

9.3.2 begin和end成員

begin和end操作產生指向容器內第乙個元素和最後乙個元素的下乙個位置的迭代器,如下所示。這兩個迭代器通常用於標記包含容器中所有元素的迭代範圍。

c.begin() 返回乙個迭代器,它指向容器c的第乙個元素

c.end() 返回乙個迭代器,它指向容器c的最後乙個元素的下乙個位置

c.rbegin() 返回乙個逆序迭代器,它指向容器c的最後乙個元素

c.rend() 返回乙個逆序迭代器,它指向容器c的第乙個元素前面的位置

上述每個操作都有兩個不同的版本:乙個是const成員,另乙個是非const成員。這些操作返回什麼型別取決於容器是否為const。如果容器不是const,則這些操作返回iterator或reverse_iterator型別。如果容器是const,則其返回型別要加上const_字首,也就是const_iterator和const_reverse_iterator型別。

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11.3.3 反向迭代器

反向迭代器是一種反向遍歷容器的迭代器。也就是,從最後乙個元素到第乙個元素遍歷容器。反向迭代器將自增(和自減)的含義反過來了:對於反向迭代 器,++ 運算將訪問前乙個元素,而 -- 運算則訪問下乙個元素。

回想一下,所有容器都定義了 begin 和 end 成員,分別返回指向容器首元素和尾元素下一位置的迭代器。容器還定義了 rbegin 和 rend 成員,分別返回指向容器尾元素和首元素前一位置的反向迭代器。與普通迭代器一樣,反向迭代器也有常量(const)和非常量(nonconst)型別。圖 11.1 使用乙個假設名為 vec 的 vector 型別物件闡明了這四種迭代器之間的關係。

假設有乙個 vector 容器物件,儲存 0-9 這 10 個以公升序排列的數字:

vectorvec;

for (vector::size_type i = 0; i != 10; ++i)

vec.push_back(i);

//elements are 0,1,2,...9

下面的 for 迴圈將以逆序輸出這些元素:

//

reverse iterator of vector from back to front

vector::reverse_iterator r_iter;

for (r_iter = vec.rbegin(); //

binds r_iter to last element

r_iter != vec.rend(); //

rend refers 1 before 1st element

++r_iter) //

decrements iterator one element

cout << *r_iter << endl; //

prints 9,8,7,...0

雖然顛倒自增和自減這兩個操作符的意義似乎容易使人迷惑,但是它讓程式設計師可以透明地向前或向後處理容器。例如,為了以降序排列 vector,只需向 sort傳遞一對反向迭代器:

//

sorts vec in "normal" order

sort(vec.begin(), vec.end());

//sorts in reverse: puts smallest element at the end of vec

sort(vec.rbegin(), vec.rend());

1.反向迭代器需要使用自減操作符

從乙個既支援 -- 也支援 ++ 的迭代器就可以定義反向迭代器,這不用感到吃驚。畢竟,反向迭代器的目的是移動迭代器反向遍歷序列。標準容器上的迭代器既支援自增運算,也支援自減運算。但是,流迭代器卻不然,由於不能反向遍歷流,因此流迭代器不能建立反向迭代器。

2.反向迭代器與其他迭代器之間的關係

假設有乙個名為 line 的 string 物件,儲存以逗號分隔的單詞列表。我們希望輸出 line 

中的第乙個單詞。使用 find 可很簡單地實現這個任務:  

//

find first element in a comma-separated list

string::iterator comma = find(line.begin(), line.end(), ','

); cout

<< string(line.begin(), comma) << endl;

如果在 line 中有乙個逗號,則 comma 指向這個逗號;否則,comma 的值為 line.end()。在輸出 string 物件中從 line.begin() 到 comma 的內容時,從頭開始輸出字元直到遇到逗號為止。如果該 string 物件中沒有逗號,則輸出整個 string字串。

如果要輸出列表中最後乙個單詞,可使用反向迭代器:

//

find last element in a comma-separated list

string::reverse_iterator rcomma = find(line.rbegin(), line.rend(), '

,');

因為此時傳遞的是 rbegin() 和 rend(),這個函式呼叫從 line 的最後乙個字元開始往回搜尋。當 find 完成時,如果列表中有逗號,那麼 rcomma 指向其最後乙個逗號,即指向反向搜尋找到的第乙個逗號。如果沒有逗號,則 rcomma 的值為 line.rend()。

在嘗試輸出所找到的單詞時,有趣的事情發生了。直接嘗試:

//

wrong: will generate the word in reverse order

cout << string(line.rbegin(), rcomma) << endl;

會產生假的輸出。例如,如果輸入是:       first,middle,last 則將輸出 tsal!

圖 2 闡明了這個問題:使用反向迭代器時,以逆序從後向前處理 string物件。為了得到正確的輸出,必須將反向迭代器 line.rbegin() 和 rcomma 轉換為從前向後移動的普通迭代器。其實沒必要轉換 line.rbegin(),因為我們知道轉換的結果必定是 line.end()。只需呼叫所有反向迭代器型別都提供的成員 函式 base 轉換 rcomma 即可:

//

ok: get a forward iterator and read to end of line

cout << string(rcomma.base(), line.end()) << endl;

假設還是前面給出的輸入,該語句將如願輸出 last。

圖 2. 反向迭代器與普通迭代器之間的區別

圖 2 顯示的物件直觀地解釋了普通迭代器與反向迭代器之間的關係。例如,正如 line_rbegin() 和 line.end() 一樣,rcomma 和 rcomma.base() 也指向不同的元素。為了確保正向和反向處理元素的範圍相同,這些區別必要的。從技術上來說,設計普通迭代器與反向迭代器之間的關係是為了適應左閉合範圍 (第 9.2.1 節)這個性質的,所以,[line.rbegin(), rcomma) 和[rcomma.base(), line.end()) 標記的是 line 中的相同元素。       反向迭代器用於表示範圍,而所表示的範圍是不對稱的,這個事實可推導出乙個重要的結論:使用普通的迭代器對反向迭代器進行初始化或賦值時,所得到的迭代器並不是指向原迭代器所指向的元素。

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記錄一下,以供自己參考。

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