iteratorとクラスを記述したいカスタムコンテナクラスがありconst_iteratorます。
私はこれまでこれを行ったことがなく、適切なハウツーを見つけることができませんでした。イテレータの作成に関するガイドラインは何ですか？また、何に注意する必要がありますか？
また、コードの重複を避けたいと思います（私はそれを感じ、多くのことconst_iteratorをiterator共有しています。一方が他方をサブクラス化する必要がありますか？）。
脚注：Boostにはこれを緩和する何かがあると確信していますが、多くの愚かな理由から、ここでは使用できません。
std::iterator、random_access_iterator_tagSTLに必要なすべての型定義を定義し、他の作業を行います。コードの重複を避けるために、イテレータクラスはテンプレートクラスであり、「値型」、「ポインタ型」、「参照型」、またはそれらすべて（実装によって異なります）でパラメータ化する必要があります。例えば：
// iterator class is parametrized by pointer type
template <typename PointerType> class MyIterator {
// iterator class definition goes here
};
typedef MyIterator<int*> iterator_type;
typedef MyIterator<const int*> const_iterator_type;
注意iterator_typeとconst_iterator_type型の定義：これらは、非定数および定数イテレータの型です。
関連項目：標準ライブラリリファレンス
編集： std::iterator C++17以降非推奨になりました。ここで関連する議論を参照してください。
カスタムコンテナのイテレータを簡単に定義する方法を紹介しますが、c ++ 11ライブラリを作成した場合に備えて、連続または連続する任意のタイプのコンテナのカスタム動作を使用してカスタムイテレータを簡単に作成できます。非連続。
Githubで見つけることができます
カスタムイテレータを作成して使用するための簡単な手順は次のとおりです。
typedef blRawIterator< Type > iterator;typedef blRawIterator< const Type > const_iterator;iterator begin(){return iterator(&m_data[0]);};const_iterator cbegin()const{return const_iterator(&m_data[0]);};最後に、カスタムイテレータクラスの定義について説明します。
注： カスタムイテレータを定義するときは、標準のイテレータカテゴリから派生して、作成したイテレータのタイプをSTLアルゴリズムに通知します。
この例では、ランダムアクセスイテレータと逆ランダムアクセスイテレータを定義します。
//-------------------------------------------------------------------
// Raw iterator with random access
//-------------------------------------------------------------------
template<typename blDataType>
class blRawIterator
{
public:
using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;
using value_type = blDataType;
using difference_type = std::ptrdiff_t;
using pointer = blDataType*;
using reference = blDataType&;
public:
blRawIterator(blDataType* ptr = nullptr){m_ptr = ptr;}
blRawIterator(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator) = default;
~blRawIterator(){}
blRawIterator<blDataType>& operator=(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator) = default;
blRawIterator<blDataType>& operator=(blDataType* ptr){m_ptr = ptr;return (*this);}
operator bool()const
{
if(m_ptr)
return true;
else
return false;
}
bool operator==(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator)const{return (m_ptr == rawIterator.getConstPtr());}
bool operator!=(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator)const{return (m_ptr != rawIterator.getConstPtr());}
blRawIterator<blDataType>& operator+=(const difference_type& movement){m_ptr += movement;return (*this);}
blRawIterator<blDataType>& operator-=(const difference_type& movement){m_ptr -= movement;return (*this);}
blRawIterator<blDataType>& operator++(){++m_ptr;return (*this);}
blRawIterator<blDataType>& operator--(){--m_ptr;return (*this);}
blRawIterator<blDataType> operator++(int){auto temp(*this);++m_ptr;return temp;}
blRawIterator<blDataType> operator--(int){auto temp(*this);--m_ptr;return temp;}
blRawIterator<blDataType> operator+(const difference_type& movement){auto oldPtr = m_ptr;m_ptr+=movement;auto temp(*this);m_ptr = oldPtr;return temp;}
blRawIterator<blDataType> operator-(const difference_type& movement){auto oldPtr = m_ptr;m_ptr-=movement;auto temp(*this);m_ptr = oldPtr;return temp;}
difference_type operator-(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator){return std::distance(rawIterator.getPtr(),this->getPtr());}
blDataType& operator*(){return *m_ptr;}
const blDataType& operator*()const{return *m_ptr;}
blDataType* operator->(){return m_ptr;}
blDataType* getPtr()const{return m_ptr;}
const blDataType* getConstPtr()const{return m_ptr;}
protected:
blDataType* m_ptr;
};
//-------------------------------------------------------------------
//-------------------------------------------------------------------
// Raw reverse iterator with random access
//-------------------------------------------------------------------
template<typename blDataType>
class blRawReverseIterator : public blRawIterator<blDataType>
{
public:
blRawReverseIterator(blDataType* ptr = nullptr):blRawIterator<blDataType>(ptr){}
blRawReverseIterator(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator){this->m_ptr = rawIterator.getPtr();}
blRawReverseIterator(const blRawReverseIterator<blDataType>& rawReverseIterator) = default;
~blRawReverseIterator(){}
blRawReverseIterator<blDataType>& operator=(const blRawReverseIterator<blDataType>& rawReverseIterator) = default;
blRawReverseIterator<blDataType>& operator=(const blRawIterator<blDataType>& rawIterator){this->m_ptr = rawIterator.getPtr();return (*this);}
blRawReverseIterator<blDataType>& operator=(blDataType* ptr){this->setPtr(ptr);return (*this);}
blRawReverseIterator<blDataType>& operator+=(const difference_type& movement){this->m_ptr -= movement;return (*this);}
blRawReverseIterator<blDataType>& operator-=(const difference_type& movement){this->m_ptr += movement;return (*this);}
blRawReverseIterator<blDataType>& operator++(){--this->m_ptr;return (*this);}
blRawReverseIterator<blDataType>& operator--(){++this->m_ptr;return (*this);}
blRawReverseIterator<blDataType> operator++(int){auto temp(*this);--this->m_ptr;return temp;}
blRawReverseIterator<blDataType> operator--(int){auto temp(*this);++this->m_ptr;return temp;}
blRawReverseIterator<blDataType> operator+(const int& movement){auto oldPtr = this->m_ptr;this->m_ptr-=movement;auto temp(*this);this->m_ptr = oldPtr;return temp;}
blRawReverseIterator<blDataType> operator-(const int& movement){auto oldPtr = this->m_ptr;this->m_ptr+=movement;auto temp(*this);this->m_ptr = oldPtr;return temp;}
difference_type operator-(const blRawReverseIterator<blDataType>& rawReverseIterator){return std::distance(this->getPtr(),rawReverseIterator.getPtr());}
blRawIterator<blDataType> base(){blRawIterator<blDataType> forwardIterator(this->m_ptr); ++forwardIterator; return forwardIterator;}
};
//-------------------------------------------------------------------
これで、カスタムコンテナクラスのどこかになります。
template<typename blDataType>
class blCustomContainer
{
public: // The typedefs
typedef blRawIterator<blDataType> iterator;
typedef blRawIterator<const blDataType> const_iterator;
typedef blRawReverseIterator<blDataType> reverse_iterator;
typedef blRawReverseIterator<const blDataType> const_reverse_iterator;
.
.
.
public: // The begin/end functions
iterator begin(){return iterator(&m_data[0]);}
iterator end(){return iterator(&m_data[m_size]);}
const_iterator cbegin(){return const_iterator(&m_data[0]);}
const_iterator cend(){return const_iterator(&m_data[m_size]);}
reverse_iterator rbegin(){return reverse_iterator(&m_data[m_size - 1]);}
reverse_iterator rend(){return reverse_iterator(&m_data[-1]);}
const_reverse_iterator crbegin(){return const_reverse_iterator(&m_data[m_size - 1]);}
const_reverse_iterator crend(){return const_reverse_iterator(&m_data[-1]);}
.
.
.
// This is the pointer to the
// beginning of the data
// This allows the container
// to either "view" data owned
// by other containers or to
// own its own data
// You would implement a "create"
// method for owning the data
// and a "wrap" method for viewing
// data owned by other containers
blDataType* m_data;
};
iterator彼らはしばしばそれを変換しなければならないことを忘れconst_iteratorますが、その逆ではありません。これを行う方法は次のとおりです。
template<class T, class Tag = void>
class IntrusiveSlistIterator
: public std::iterator<std::forward_iterator_tag, T>
{
typedef SlistNode<Tag> Node;
Node* node_;
public:
IntrusiveSlistIterator(Node* node);
T& operator*() const;
T* operator->() const;
IntrusiveSlistIterator& operator++();
IntrusiveSlistIterator operator++(int);
friend bool operator==(IntrusiveSlistIterator a, IntrusiveSlistIterator b);
friend bool operator!=(IntrusiveSlistIterator a, IntrusiveSlistIterator b);
// one way conversion: iterator -> const_iterator
operator IntrusiveSlistIterator<T const, Tag>() const;
};
IntrusiveSlistIterator<T>上記では、に変換する方法に注意してIntrusiveSlistIterator<T const>ください。Tがすでにある場合const、この変換は使用されません。
Boostには役立つものがあります。Boost.Iteratorライブラリです。
より正確には、このページ：boost::iterator_adaptor。
非常に興味深いのは、カスタムタイプの完全な実装を最初から示すチュートリアルの例です。
template <class Value> class node_iter : public boost::iterator_adaptor< node_iter<Value> // Derived , Value* // Base , boost::use_default // Value , boost::forward_traversal_tag // CategoryOrTraversal > { private: struct enabler {}; // a private type avoids misuse public: node_iter() : node_iter::iterator_adaptor_(0) {} explicit node_iter(Value* p) : node_iter::iterator_adaptor_(p) {} // iterator convertible to const_iterator, not vice-versa template <class OtherValue> node_iter( node_iter<OtherValue> const& other , typename boost::enable_if< boost::is_convertible<OtherValue*,Value*> , enabler >::type = enabler() ) : node_iter::iterator_adaptor_(other.base()) {} private: friend class boost::iterator_core_access; void increment() { this->base_reference() = this->base()->next(); } };
すでに引用したように、要点は、単一のテンプレート実装とtypedefそれを使用することです。
Boostに役立つものがあるかどうかはわかりません。
value_type私の好みのパターンは単純です。const修飾されているかどうかに関係なく、に等しいテンプレート引数を取ります。必要に応じて、ノードタイプも。そして、まあ、すべての種類が所定の位置に落ちます。
コピーコンストラクターやを含め、必要なものすべてをパラメーター化（テンプレート化）することを忘れないでくださいoperator==。ほとんどの場合、のセマンティクスはconst正しい動作を作成します。
template< class ValueType, class NodeType >
struct my_iterator
: std::iterator< std::bidirectional_iterator_tag, T > {
ValueType &operator*() { return cur->payload; }
template< class VT2, class NT2 >
friend bool operator==
( my_iterator const &lhs, my_iterator< VT2, NT2 > const &rhs );
// etc.
private:
NodeType *cur;
friend class my_container;
my_iterator( NodeType * ); // private constructor for begin, end
};
typedef my_iterator< T, my_node< T > > iterator;
typedef my_iterator< T const, my_node< T > const > const_iterator;
良い答えはたくさんありますが、私は非常に簡潔で使いやすいテンプレートヘッダーを作成しました。
クラスにイテレータを追加するには、7つの小さな関数（うち2つはオプション）でイテレータの状態を表す小さなクラスを作成するだけで済みます。
#include <iostream>
#include <vector>
#include "iterator_tpl.h"
struct myClass {
std::vector<float> vec;
// Add some sane typedefs for STL compliance:
STL_TYPEDEFS(float);
struct it_state {
int pos;
inline void begin(const myClass* ref) { pos = 0; }
inline void next(const myClass* ref) { ++pos; }
inline void end(const myClass* ref) { pos = ref->vec.size(); }
inline float& get(myClass* ref) { return ref->vec[pos]; }
inline bool cmp(const it_state& s) const { return pos != s.pos; }
// Optional to allow operator--() and reverse iterators:
inline void prev(const myClass* ref) { --pos; }
// Optional to allow `const_iterator`:
inline const float& get(const myClass* ref) const { return ref->vec[pos]; }
};
// Declare typedef ... iterator;, begin() and end() functions:
SETUP_ITERATORS(myClass, float&, it_state);
// Declare typedef ... reverse_iterator;, rbegin() and rend() functions:
SETUP_REVERSE_ITERATORS(myClass, float&, it_state);
};
次に、STLイテレータに期待するとおりに使用できます。
int main() {
myClass c1;
c1.vec.push_back(1.0);
c1.vec.push_back(2.0);
c1.vec.push_back(3.0);
std::cout << "iterator:" << std::endl;
for (float& val : c1) {
std::cout << val << " "; // 1.0 2.0 3.0
}
std::cout << "reverse iterator:" << std::endl;
for (auto it = c1.rbegin(); it != c1.rend(); ++it) {
std::cout << *it << " "; // 3.0 2.0 1.0
}
}
お役に立てば幸いです。
私はこの投稿に出くわし、簡単な方法がここで実際に言及されていないことに驚きました。std :: iteratorが説明するような値へのポインタを使用することは、明らかに非常に一般的なアプローチです。しかし、もっと簡単なことで逃げることができるかもしれません。もちろん、これは単純なアプローチであり、必ずしも十分ではないかもしれませんが、そうであれば、次の読者のために投稿します。
おそらく、クラスの基になる型は、イテレータをすでに定義しているSTLコンテナです。その場合は、定義されたイテレータを使用するだけで、実際に独自のイテレータを作成する必要はありません。
次に例を示します。
class Foo {
std::vector<int>::iterator begin() { return data.begin(); }
std::vector<int>::iterator end() { return data.end(); }
std::vector<int>::const_iterator begin() const { return data.begin(); }
std::vector<int>::const_iterator end() const { return data.end(); }
private:
std::vector<int> data
};
これがどれほど正しいか知りたいのですが、内部データストレージへの独自のイテレータとして機能しているようです
template<typename T>
struct iterator_type
{
using self_type = iterator_type;
using iterator_category = std::random_access_iterator_tag;
using difference_type = std::ptrdiff_t;
using value_type = std::remove_cv_t<T>;
using pointer = T*;
using reference = T&;
iterator_type( pointer ptr ) noexcept
: _ptr{ ptr }
{}
reference operator*() noexcept { return *_ptr; }
pointer operator->() noexcept { return _ptr; }
self_type operator++() noexcept { ++_ptr; return *this; }
self_type operator++(int) noexcept { self_type tmp = *this; ++_ptr; return tmp; }
self_type operator--() noexcept { --_ptr; return *this; }
self_type operator--(int) noexcept { self_type tmp = *this; --_ptr; return tmp; }
bool operator==( const self_type &other ) const noexcept { return _ptr == other._ptr; }
bool operator!=( const self_type &other ) const noexcept { return _ptr != other._ptr; }
private:
pointer _ptr;
};
template<typename T>
using const_iterator_type = iterator_type<std::add_const_t<T>>;
次に、これらをクラスに追加するだけで、期待どおりに機能するようです。
template<typename T>
class Container
{
public:
using iterator = iterator_type<T>;
using const_iterator = const_iterator_type<T>;
using reverse_iterator = std::reverse_iterator<iterator>;
using const_reverse_iterator = std::reverse_iterator<const_iterator>;
...
iterator begin() { return _begin; }
iterator end() { return _begin + _size; }
const_iterator cbegin() const { return _begin; }
const_iterator cend() const { return _begin + _size; }
reverse_iterator rbegin() { return reverse_iterator(_begin + _size); }
reverse_iterator rend() { return reverse_iterator(_begin); }
const_reverse_iterator crbegin() const { return const_reverse_iterator(_begin + _size); }
const_reverse_iterator crend() const { return const_reverse_iterator(_begin); }
private:
T* _begin;
size_t _size;
size_t _capacity;
};
唯一のことは、、、、および関数でそれを作成するには、名前std::cbegin()空間を拡張する必要があるということです。std::rcbegin()std::cend()std::rcend()std
namespace std
{
template<typename T>
typename Container<T>::const_iterator cbegin( Container<T> &c ) { return c.cbegin(); }
template<typename T>
typename Container<T>::const_iterator cend( Container<T> &c ) { return c.cend(); }
template<typename T>
typename Container<T>::const_reverse_iterator crbegin( Container<T> &c ) { return c.crbegin(); }
template<typename T>
typename Container<T>::const_reverse_iterator crend( Container<T> &c ) { return c.crend(); }
}
以下のコードを確認してください、それは動作します
#define MAX_BYTE_RANGE 255
template <typename T>
class string
{
public:
typedef char *pointer;
typedef const char *const_pointer;
typedef __gnu_cxx::__normal_iterator<pointer, string> iterator;
typedef __gnu_cxx::__normal_iterator<const_pointer, string> const_iterator;
string() : length(0)
{
}
size_t size() const
{
return length;
}
void operator=(const_pointer value)
{
if (value == nullptr)
throw std::invalid_argument("value cannot be null");
auto count = strlen(value);
if (count > 0)
_M_copy(value, count);
}
void operator=(const string &value)
{
if (value.length != 0)
_M_copy(value.buf, value.length);
}
iterator begin()
{
return iterator(buf);
}
iterator end()
{
return iterator(buf + length);
}
const_iterator begin() const
{
return const_iterator(buf);
}
const_iterator end() const
{
return const_iterator(buf + length);
}
const_pointer c_str() const
{
return buf;
}
~string()
{
}
private:
unsigned char length;
T buf[MAX_BYTE_RANGE];
void _M_copy(const_pointer value, size_t count)
{
memcpy(buf, value, count);
length = count;
}
};