Question

我目前正在尝试理解各种语言的迭代器的内在函数，即它们的实现方式。

例如，有以下类公开列表界面。

template<class T>
class List
{

    public:

    virtual void Insert( int beforeIndex, const T item ) throw( ListException ) =0 ;
    virtual void Append( const T item ) =0;   

    virtual T Get( int position ) const throw( ListException ) =0;
    virtual int GetLength() const =0;

    virtual void Remove( int position ) throw( ListException ) =0;


    virtual ~List() =0 {};
};

根据 GoF ，实现可以支持不同类型遍历的迭代器的最佳方法是使用可以访问List成员的受保护方法创建基类Iterator类（List的朋友）。 Iterator的具体实现将以不同的方式处理作业，并通过基接口访问List的私有和受保护数据。

从这里开始，事情变得令人困惑。说，我有类LinkedList和ArrayList，都是从List派生的，并且还有相应的迭代器，每个类都返回。我该如何实现LinkedListIterator？我完全没有想法。基础迭代器类可以从List中检索哪种数据（这只是一个接口，而所有派生类的实现差异很大）？

Answer 1

STL并没有真正使用抽象基类和虚函数。相反，它被明智地设计为不是OO（在GoF意义上）并且完全基于模板构建，旨在“编译时多态性”。模板不关心抽象接口。只要它们具有足够相似的界面（例如，如果您要调用Append push_back，那么事情就会起作用，更多代码期望符合STL的容器对您有用，例如std::back_insert_iterator）。

符合STL标准的迭代器必须使许多运算符超载，使其表现得像指针（尽可能，考虑到容器的限制），包括*，->，{{1} }，++（如果双向 - 双重关联），--和==。

Answer 2

C ++标准库在迭代器的实现中不使用多态和继承;相反，它使用C ++模板元编程和“概念”的概念（但不是形式语法*）。

基本上，如果迭代器类的接口遵循某些要求，它将起作用。这组要求称为“概念”。有几种不同的迭代器概念（参见this page for a list of all of them），它们是分层的。创建兼容的C ++迭代器的基础是使您的接口符合该概念。对于仅向前移动的简单迭代器，这需要：

typedef value_type，用于取消引用迭代器所产生的值。
typedef reference_type，它是相应值类型的引用类型。
typedef pointer，它是相应值类型的指针类型。
typedef iterator_category，需要是input_iterator_tag，forward_iterator_tag，bidirectional_iterator_tag或random_access_iterator_tag之一，具体取决于您的遍历机制。
typedef difference_type，指示减去两个不同迭代器的结果。
用于解除引用迭代器的const value_type& operator*()const函数。
如果您的迭代器可用于操纵值，则为value_type& operator*()函数。
增加（operator++()和operator++(int)函数）以寻求前瞻。
差异函数：difference_type operator-(const type_of_iterator&)

如果您选择一个更高级的迭代器类别，您可能还需要指定一个减量和加号运算符，以便能够向后搜索或寻找任意距离。

* C ++标准库以非正式的方式经常使用概念，C ++标准委员会试图引入一种在C ++中声明它们的正式机制（目前它们只存在于标准库的文档中，而不是任何显式的码）。但是，对该提案的持续不同意见导致它被废弃为C ++ 0x，尽管之后很可能会重新考虑该标准。

在C ++中编写我自己的类似stl的Iterator实现

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