Я чувствовал, что ни один из ответов здесь не объясняет, почему я люблю итераторы как общую концепцию индексации в контейнеры. Обратите внимание, что большая часть моего опыта использования итераторов на самом деле не из C ++, а из языков программирования более высокого уровня, таких как Python.
Интерфейс итератора предъявляет меньше требований к потребителям вашей функции, что позволяет потребителям делать больше с ней.
Если все, что вам нужно, это уметь перебирать итерацию вперед, разработчик не ограничивается использованием индексируемых контейнеров - они могут использовать любой реализующий класс operator++(T&)
, operator*(T)
и operator!=(const &T, const &T)
.
#include <iostream>
template <class InputIterator>
void printAll(InputIterator& begin, InputIterator& end)
{
for (auto current = begin; current != end; ++current) {
std::cout << *current << "\n";
}
}
// elsewhere...
printAll(myVector.begin(), myVector.end());
Ваш алгоритм работает в том случае, если он вам нужен - итерации по вектору - но он также может быть полезен для приложений, которые вы не обязательно ожидаете:
#include <random>
class RandomIterator
{
private:
std::mt19937 random;
std::uint_fast32_t current;
std::uint_fast32_t floor;
std::uint_fast32_t ceil;
public:
RandomIterator(
std::uint_fast32_t floor = 0,
std::uint_fast32_t ceil = UINT_FAST32_MAX,
std::uint_fast32_t seed = std::mt19937::default_seed
) :
floor(floor),
ceil(ceil)
{
random.seed(seed);
++(*this);
}
RandomIterator& operator++()
{
current = floor + (random() % (ceil - floor));
}
std::uint_fast32_t operator*() const
{
return current;
}
bool operator!=(const RandomIterator &that) const
{
return current != that.current;
}
};
int main()
{
// roll a 1d6 until we get a 6 and print the results
RandomIterator firstRandom(1, 7, std::random_device()());
RandomIterator secondRandom(6, 7);
printAll(firstRandom, secondRandom);
return 0;
}
Попытка реализовать оператор в квадратных скобках, который делает что-то похожее на этот итератор, будет изобретена, в то время как реализация итератора относительно проста. Оператор квадратных скобок также влияет на возможности вашего класса - которые вы можете индексировать в любой произвольной точке - что может быть трудным или неэффективным для реализации.
Итераторы также поддаются украшению . Люди могут писать итераторы, которые принимают итератор в своем конструкторе и расширяют его функциональность:
template<class InputIterator, typename T>
class FilterIterator
{
private:
InputIterator internalIterator;
public:
FilterIterator(const InputIterator &iterator):
internalIterator(iterator)
{
}
virtual bool condition(T) = 0;
FilterIterator<InputIterator, T>& operator++()
{
do {
++(internalIterator);
} while (!condition(*internalIterator));
return *this;
}
T operator*()
{
// Needed for the first result
if (!condition(*internalIterator))
++(*this);
return *internalIterator;
}
virtual bool operator!=(const FilterIterator& that) const
{
return internalIterator != that.internalIterator;
}
};
template <class InputIterator>
class EvenIterator : public FilterIterator<InputIterator, std::uint_fast32_t>
{
public:
EvenIterator(const InputIterator &internalIterator) :
FilterIterator<InputIterator, std::uint_fast32_t>(internalIterator)
{
}
bool condition(std::uint_fast32_t n)
{
return !(n % 2);
}
};
int main()
{
// Rolls a d20 until a 20 is rolled and discards odd rolls
EvenIterator<RandomIterator> firstRandom(RandomIterator(1, 21, std::random_device()()));
EvenIterator<RandomIterator> secondRandom(RandomIterator(20, 21));
printAll(firstRandom, secondRandom);
return 0;
}
Хотя эти игрушки могут показаться обыденными, нетрудно представить использование итераторов и итераторов-декораторов для создания мощных вещей с помощью простого интерфейса - украшения итератора результатов базы данных, предназначенного только для пересылки, с помощью итератора, который, например, создает объект модели из одного результата. , Эти шаблоны позволяют эффективно использовать память для итерации бесконечных множеств и с помощью фильтра, подобного тому, который я написал выше, потенциально лениво оценивают результаты.
Отчасти сила шаблонов C ++ заключается в том, что ваш интерфейс итератора, применяемый к подобным массивам C фиксированной длины , превращается в простую и эффективную арифметику указателей , что делает его действительно абстракцией с нулевой стоимостью.
some_iterator++
на++some_iterator
. Постинкремент создает ненужный временный итератор.