На этом шаге мы рассмотрим создание пользовательских итераторов.

Давайте напишем свой итератор. Для этого нужно предоставить варианты трактовки пользовательского итератора, что можно сделать двумя способами.

Передача пяти необходимых типов в общей структуре iterator_traits (смотри 233 шаг).
Предоставление (частичной) специализации структуры iterator_traits.

Для использования первого способа в стандартную библиотеку C++ включен специальный базовый класс iterator<>, содержащий определения типов. Вам остается лишь передать нужные типы:

class MyIterator : 
  public std:iterator <std::bidirectional_iterator_tag,
                  type, std::ptrdiff_t, type*, type&> {
  .    .    .    .
};

Первый параметр шаблона определяет категорию итератора, второй - тип элемента, третий - тип разности, четвертый - тип указателя, а пятый - тип ссылки. Последние три аргумента не обязательны, по умолчанию им присваиваются значения ptrdiff_t, type* и type&. Во многих случаях достаточно следующего определения:

class Mylterator : 
  public std::iterator <std::bidirectional_iterator_tag, type> {
  .    .    .    .
};

Ниже показано, как написать пользовательский итератор на примере итератора вставки для ассоциативных контейнеров. В отличие от итераторов вставки стандартной библиотеки C++ наш итератор не использует позицию вставки.

Реализация класса итератора выглядит так:

#include <iterator>

// Шаблон итератора вставки для ассоциативных контейнеров
template <class Container>
class asso_insert_iterator
 : public std::iterator <std::output_iterator_tag,
                         void, void, void, void>
{
  protected:
    Container& container;    // Контейнер, в который вставляются элементы

  public:
    // Конструктор
    explicit asso_insert_iterator (Container& c) : container(c) {
    }

    // Оператор присваивания
    // - вставляет значение в контейнер
    asso_insert_iterator<Container>&
    operator= (const typename Container::value_type& value) { 
        container.insert(value);
        return *this;
    }

    // Разыменование - пустая операция, которая возвращает сам итератор
    asso_insert_iterator<Container>& operator* () {
        return *this;
    }

    // Увеличение - пустая операция, которая возвращает сам итератор
    asso_insert_iterator<Container>& operator++ () {
        return *this;
    }
    asso_insert_iterator<Container>& operator++ (int) {
        return *this;
    }
};

// Вспомогательная функция для создания итератора вставки
template <class Container>
inline asso_insert_iterator<Container> asso_inserter (Container& c)
{
    return asso_insert_iterator<Container>(c);
}

Класс asso_insert_iterator является производным от класса iterator. Чтобы задать категорию итератора, в iterator передается первый аргумент шаблона output_ iterator_tag. Итераторы вывода используются только для записи, поэтому, как и для всех итераторов вывода, в качестве типов элемента и разности указывается void.

В момент создания итератор сохраняет свой контейнер в переменной container. Все присваиваемые значения вставляются в контейнер функцией insert(). Операторы * и ++ реализуют фиктивные операции, которые просто возвращают сам итератор. При использовании стандартного интерфейса итераторов следующее выражение возвращает *this:

  *pos = value

Операция присваивания преобразуется в вызов insert(value) для соответствующего контейнера.

Кроме класса итератора вставки мы также определяем вспомогательную функцию asso_inserter для создания и инициализации итератора. Следующая программа добавляет в множество несколько элементов, используя пользовательский итератор вставки:

//---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl.h>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <set>
#include <algorithm>

#include <conio.h> //необходимо для getch()

#include "assoiter.hpp"

#pragma hdrstop

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma argsused
using namespace std;


std::string ToRus(const std::string &in)
{
  char *buff = new char [in.length()+1];
  CharToOem(in.c_str(),buff);
  std::string out(buff);
  delete [] buff;
  return out;
}

template <class T>
inline void PRINT_ELEMENTS (const T& coll, const char* optcstr="")
{
  typename T::const_iterator pos;
  std::cout << ToRus(optcstr);
  for (pos=coll.begin(); pos!=coll.end(); ++pos) {
    std::cout <<*pos <<' ';
  }
  std::cout << std::endl;
}

int main(int argc, char* argv[])
{

  set<int> coll;   

  // Создание итератора вставки для coll
  // - неудобный способ
  asso_insert_iterator<set<int> > iter(coll);

  // Вставка элементов через обычный интерфейс итераторов
  *iter = 1;
  iter++;
  *iter = 2;
  iter++;
  *iter = 3;

  PRINT_ELEMENTS(coll,"Элементы множества: ");

  // Создание итератора вставки для coll и вставка элементов
  // - удобный способ
  asso_inserter(coll) = 44;
  asso_inserter(coll) = 55;

  PRINT_ELEMENTS(coll,"Элементы множества после добавления: ");

  // Использование итератора вставки с алгоритмом
  int vals[] = { 33, 67, -4, 13, 5, 2 };
  copy (vals, vals+(sizeof(vals)/sizeof(vals[0])),  // Источник
        asso_inserter(coll));                       // Приемник

  PRINT_ELEMENTS(coll,"С использованием итератора вставки: ");

  getch();
  return 0;
}

//---------------------------------------------------------------------------

Текст этого примера можно взять здесь.

Результат выполнения программы выглядит так:

Рис.1. Результат выполнения приложения

Со следующего шага мы начнем рассматривать объекты функций STL.

Предыдущий шаг Содержание Следующий шаг