Итераторы
Итератор предоставляет обобщенный способ перебора элементов любого контейнера– как последовательного, так и ассоциативного. Пусть iter является итератором для какого-либо контейнера. Тогда
++iter;
перемещает итератор так, что он указывает на следующий элемент контейнера, а
*iter;
разыменовывает итератор, возвращая элемент, на который он указывает.
Все контейнеры имеют функции-члены begin() и end().
- begin() возвращает итератор, указывающий на первый элемент контейнера.
- end() возвращает итератор, указывающий на элемент, следующий за последним в контейнере.
Чтобы перебрать все элементы контейнера, нужно написать:
for ( iter = container. begin();
iter != container.end(); ++iter )
do_something_with_element( *iter );
Объявление итератора выглядит слишком сложным. Вот определение пары итераторов вектора типа string:
// vector<string> vec;
vector<string>::iterator iter = vec.begin();
vector<string>::iterator iter_end = vec.end();
В классе vector для определения iterator используется typedef. Синтаксис
vector<string>::iterator
ссылается на iterator, определенный с помощью typedef внутри класса vector, содержащего элементы типа string.
Для того чтобы напечатать все элементы вектора, нужно написать:
for( ; iter != iter_end; ++iter )
cout << *iter << '\n';
Здесь значением *iter выражения является, конечно, элемент вектора.
В дополнение к типу iterator в каждом контейнере определен тип const_iterator, который необходим для навигации по контейнеру, объявленному как const. const_iterator позволяет только читать элементы контейнера:
#include <vector>
void even_odd( const vector<int> *pvec,
vector<int> *pvec_even,
vector<int> *pvec_odd )
{
// const_iterator необходим для навигации по pvec
vector<int>::const_iterator c_iter = pvec->begin();
vector<int>::const_1terator c_iter_end = pvec->end();
for ( ; c_iter != c_iter_end; ++c_iter )
if ( *c_iter % 2 )
pvec_even->push_back( *c_iter );
else pvec_odd->push_back( *c_iter );
}
Что делать, если мы хотим просмотреть некоторое подмножество элементов, например взять каждый второй или третий элемент, или хотим начать с середины? Итераторы поддерживают адресную арифметику, а значит, мы можем прибавить некоторое число к итератору:
vector<int>::iterator iter = vec->begin()+vec.size()/2;
iter получает значение адреса элемента из середины вектора, а выражение
iter += 2;
сдвигает iter на два элемента.
Арифметические действия с итераторами возможны только для контейнеров vector и deque. list не поддерживает адресную арифметику, поскольку его элементы не располагаются в непрерывной области памяти. Следующее выражение к списку неприменимо:
ilist.begin() + 2;
так как для перемещения на два элемента необходимо два раза перейти по адресу, содержащемуся в закрытом члене next. У классов vector и deque перемещение на два элемента означает прибавление 2 к указателю на текущий элемент. (Адресная арифметика рассматривается в разделе 3.3.)
Объект контейнерного типа может быть инициализирован парой итераторов, обозначающих начало и конец последовательности копируемых в новый объект элементов. (Второй итератор должен указывать на элемент, следующий за последним копируемым.) Допустим, есть вектор:
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>
int main()
{
vector<string> svec;
string intext;
while ( cin >> intext )
svec.push_back( intext );
// обработать svec ...
}
Вот как можно определить новые векторы, инициализируя их элементами первого вектора:
int main() {
vector<string> svec;
// ...
// инициализация svec2 всеми элементами svec
vector<string> svec2( svec.begin(), svec.end() );
// инициализация svec3 первой половиной svec
vector<string>::iterator it =
svec.begin() + svec.size()/2;
vector<string> svec3 ( svec.begin(), it );
// ...
}
Использование специального типа istream_iterator (о нем рассказывается в разделе 12.4.3) упрощает чтение элементов из входного потока в svec:
#include <vector>
#include <string>
#include <iterator>
int mainQ
{
// привязка istream_iterator к стандартному вводу
istream_iterator<string> infile( cin );
// istream_iterator, отмечающий конец потока
istream_iterator<string> eos;
// инициализация svec элементами, считываемыми из cin;
vector<string> svec( infile, eos );
// ...
}
Кроме итераторов, для задания диапазона значений, инициализирующих контейнер, можно использовать два указателя на массив встроенного типа. Пусть есть следующий массив строк:
#include <string>
string words[4] = {
"stately", "plump", "buck", "mulligan"
};
Мы можем инициализировать вектор с помощью указателей на первый элемент массива и на элемент, следующий за последним:
vector< string > vwords( words, words+4 );
Второй указатель служит “стражем”: элемент, на который он указывает, не копируется.
Аналогичным образом можно инициализировать список целых элементов:
int ia[6] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5 };
list< int > ilist( ia, ia+6 );
В разделе 12.4 мы снова обратимся к итераторам и опишем их более детально. Сейчас информации достаточно для того, чтобы использовать итераторы в нашей системе текстового поиска. Но прежде чем вернуться к ней, рассмотрим некоторые дополнительные операции, поддерживаемые контейнерами.
Упражнение 6.9
Какие ошибки допущены при использовании итераторов:
const vector< int > ivec;
vector< string > svec;
list< int > ilist;
(a) vector<int>::iterator it = ivec.begin();
(b) list<int>::iterator it = ilist.begin()+2;
(c) vector<string>::iterator it = &svec[0];
(d) for ( vector<string>::iterator
it = svec.begin(); it != 0; ++it )
// ...
Упражнение 6.10
Найдите ошибки в использовании итераторов:
int ia[7] = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8 };
string sa[6] = {
"Fort Sumter", "Manassas", "Perryville", "Vicksburg",
"Meridian", "Chancellorsvine" };
(a) vector<string> svec( sa, &sa[6] );
(b) list<int> ilist( ia+4, ia+6 );
(c) list<int> ilist2( ilist.begin(), ilist.begin()+2 );
(d) vector<int> ivec( &ia[0], ia+8 );
(e) list<string> slist( sa+6, sa );
(f) vector<string> svec2( sa, sa+6 );
