C++ 自定义集合 reverse_iterator 具有与 std::vector 实现类似的行为

Question

我有一个基于模板的自定义集合（因为我们不能在界面上使用 std::vector）。我想实现一个特定于这个集合的 reverse_iterator。下面的反向迭代器结构是嵌套在集合类中的结构。已经实现了一个迭代器（基本上是一个指向集合元素类型的指针）。这是我第一次尝试反向迭代器。

    template <typename T>
    struct reverse_iterator
    {
        typedef T::iterator iterator;
        typedef T& reference;

        inline reverse_iterator(const iterator & it):_it(it){}
        inline reverse_iterator() : _it(0x0)                {}

        inline iterator base() const                        {iterator it = _it; return --it;}

        inline reverse_iterator operator ++ ()              {return reverse_iterator(--_it);}
        inline reverse_iterator operator -- ()              {return reverse_iterator(++_it);}
        inline reverse_iterator operator ++ (int val)       {_it -= val; return reverse_iterator(_it);}
        inline reverse_iterator operator -- (int val)       {_it += val; return reverse_iterator(_it);}
        inline reverse_iterator operator += (int val)       {_it -= val; return reverse_iterator(_it);}
        inline reverse_iterator operator -= (int val)       {_it += val; return reverse_iterator(_it);}

        inline reverse_iterator operator + (int val) const  {iterator it = _it - val; return reverse_iterator(it);}
        inline reverse_iterator operator - (int val) const  {iterator it = _it + val; return reverse_iterator(it);}

        bool operator == (const iterator & other) const     {return other == base();}
        bool operator != (const iterator & other) const     {return other != base();}

        reference operator*() const {return *base();}
        iterator operator->() const {return base();}

    private:    
        iterator _it;
    };

1. 这是可行的 reverse_iterator 还是我遗漏了什么？
2. 可以改进吗？

Answer 1

除了下面提到的事情之外，您的实现几乎与 libstdc++ 中的实现相同（v3，但仍然有些准确）。请注意，您目前缺少所有非成员函数。总而言之，您应该尝试匹配std::reverse_iterator 接口：如果您能够使用标准类型，您可以愉快地将mylab::reverse_iterator 替换为std::reverse_iterator。

缺少的东西

1. 您缺少reverse_iterator 之间的所有比较运算符，例如operator==、operator!=、operator< 等。

奇怪的事情

这基本上是您的reverse_iterator 与标准列表不同的内容列表。

1. 通常，前置递增/递减运算符返回一个引用 (*this)，而不是一个新对象。

2. 后递增/递减运算符不应取值：

   inline reverse_iterator operator ++ (int)       {
     reverse_iterator tmp = *this;
     ++*this; // implement post-increment in terms of pre-increment!
     // or --_it;
     return tmp;
   }
   inline reverse_iterator operator -- (int)       { ... }
   

3. 复合赋值运算符通常也返回引用。

4. 您的const iterator& 构造函数应该是explicit，否则可能会意外混合反向迭代器和普通迭代器。

5. 您应该使用底层迭代器作为模板参数，而不是容器类型 T：

   template <typename Iterator>
   struct reverse_iterator
   {
       typedef Iterator iterator;
       typedef typename iterator_traits<Iterator>::reference reference;
       ...
   }
   

   这使您可以在iterator_traits 可以处理的任何事情上使用reverse_iterator：

   template <class Iterator>
   struct iterator_traits{
     typedef typename Iterator::reference reference;
     // Add other things
   };
   
   template <class T>
   struct iterator_traits<T*>{
     typedef T & reference;
   };
   

   有了这个，你甚至可以使用reverse_iterator<int *> 或类似的。

6. operator-> 通常返回指向底层对象的指针，而不是中间迭代器。您可能希望将 pointer typedef 添加到您的特征和原始迭代器中。

7. 非常不常见检查不同类型之间的相等性。删除operator==(const iterator&)。