STL 算法如何独立于迭代器类型工作？答案

【问题标题】：How does STL algorithm work independent of Iterator type?STL 算法如何独立于迭代器类型工作？
【发布时间】：2009-06-20 12:29:24
【问题描述】：

STL 算法如何独立于迭代器类型工作？

【问题讨论】：

标签： c++ algorithm stl iterator

【解决方案1】：

真的，他们只是工作。它们使用模板的一些非常基本的属性，有时称为静态多态性。如果你熟悉这个术语，它本质上是一种鸭式打字。（如果它长得像鸭子，叫起来像鸭子，那一定是鸭子）

诀窍很简单。这是一个非常简单的例子：

template <typename T>
void say_hello(const T& t) {
  t.hello();
}

say_hello 函数不关心它的参数是哪种类型。它不必从接口派生或对它是什么做出任何其他类型的“承诺”。重要的是类型 在这种情况下有效。我们对类型所做的只是调用它的hello 函数。这意味着此代码将为具有hello 成员函数的任何类型编译。

STL 算法的工作原理类似。这是std::for_each的简单实现：

template <typename iter_type, typename func_type>
void for_each(iter_type first, iter_type last, func_type f){
  for (iter_type cur = first; cur != last; ++cur) {
    f(*cur);
  }
}

只要模板类型符合对它们的要求，此代码就会编译； iter_type 必须具有预增量 ++ 运算符。它必须有一个复制构造函数，它必须有 != 运算符，它必须有 *-dereference-operator。

func_type 必须实现函数调用运算符，接受与通过取消引用 iter_type 类型的对象获得的相同类型的参数。如果我使用满足这些要求的类型调用for_each，代码将编译。 iter_type 可以是满足这些要求的任何类型。代码中没有任何内容说“这适用于向量迭代器、列表迭代器和映射迭代器”。但只要向量、列表或映射迭代器实现我们使用的运算符，它就可以工作。

【讨论】：

你的意思是 ++-increment 运算符？
哦。其实我的意思是写预增量。固定的。 :)

【解决方案2】：

STL 算法是模板函数，这意味着它们可以被任何类型调用。

当调用具有特定类型的函数时，编译器会尝试编译该特定类型的函数实例并报告任何编译错误（缺少方法、类型检查错误等）

对于 STL 算法，只要使用的类型表现得像一个迭代器（支持 ++，取消引用），它就可以工作。这就是为什么这些算法也适用于本机指针的原因，因为它们支持与迭代器相同类型的操作（这就是它们最初的设计方式）。

【讨论】：

【解决方案3】：

Polymorphism

【讨论】：

每个迭代器都派生自一个通用接口吗？
不，它不使用继承，或者“通常”称为多态性。模板允许它有时称为“静态多态性”，这是 STL 所依赖的。但它与继承、接口或虚函数无关。
这个答案是正确的。投反对票的人应该撤回他们的投票，因为他们需要阅读更多内容。
我们称之为Duck typing + 泛型专业化

【解决方案4】：

任何 STL 算法都是由编译器为您使用的每个迭代器类型自动生成的。

它被称为 C++ 模板或静态多态。

【讨论】：

【解决方案5】：

每个 STL 算法都是一个模板函数，它以迭代器类型作为其模板参数。

【讨论】：

【解决方案6】：

并非所有 STL 容器/迭代器算法都具有这种独立性。这样做的称为通用算法，但这些通常仅称为 STL 算法。

只有使用迭代器才能：

检查序列，以便您可以执行查找、计数、for_each 等操作……
更改迭代器引用的值，以便您可以执行变换、复制、旋转、交换、替换等操作……
对迭代器的值重新排序，以便您执行排序、合并、nth_element 等操作。

一些非泛型算法可以分为 2 个阶段，一个 STL 泛型部分和一个容器相关部分。因此，为了销毁向量中所有大于 7 的值，我们可以执行 remove_if（仅对元素进行排序的通用部分），然后执行擦除（销毁值的非通用部分）。

【讨论】：